Beton in een onmisbaar product voor zowel land- en tuinbouw als de utiliteit. In de land- en tuinbouw praat men veelal over kavelpaden, vloeren voor divers gebruik zoals bedrijfsruimten, ketelruimten, substraatruimten, WOT vloeren en laad- en loskuilen. Deze vloeren zijn veelal elastisch ondersteund (behalve de WOT vloeren), minimaal van dikte en gebaseerd op belastingen tussen de 750 – 1000kg/m2. In de utiliteit daarentegen, worden veelal onderheide vloeren toegepast voorzien van een dubbele bewapening met belastingen vanaf 1500 kg/m2.

Een ongescheurde betonconstructie of bedrijfsvloer is in principe niet mogelijk.

Vormveranderingen kunnen door allerlei factoren worden veroorzaakt, zoals uitwendige belastingen, temperatuursveranderingen ed.. Krimp is een vormverandering in het beton die vooral tot uitdrukking komt in de mate van scheurgevoeligheid. Beton krimpt. Dit is inherent aan het materiaal. Krimp wordt veroorzaakt door chemische en fysische processen tijdens en na de verharding van het beton.

Beton wordt gemaakt van natuurproducten zoals grind, zand en cement, plus toevoeging van enkele hulpstoffen. Nadat het geheel in aanraking komt met water ontstaat er een chemische reactie en begint het verhardingsproces van het beton met de hierbij behorende spanningen.

De volgende spanningen kunnen ontstaan

Plastische krimp

Komt eigenlijk alleen maar voor bij de ‘open lucht’ gestorte vloeren. In de natte fase zal door invloed van temperatuur, luchtvochtigheid en windsnelheid water verdampen. Zolang de wateruitstoot nog groter is als de verdamping ziet men weinig aan het oppervlak. Als de verdamping groter wordt, dan ontstaan er trekspanningen in de bovenlaag met plastische krimpscheuren als gevolg. D.m.v. het monoliet afwerken (zg. vlinderen) worden deze plastische krimpscheuren dicht geschuurd.

Uitdrogingskrimp

Na verharding (28 dagen norm), blijft van de 160 ltr water per m3, nog ongeveer 60 ltr. over in de poriën van de betonconstructie. Als de verharde constructie vocht afstaat aan zijn omgeving, door bv. een lage relatieve vochtigheid, ontstaan er spanningen in de poriën (uitdrogingskrimp) die de treksterkte overschrijden. Als het beton in een binnensituatie langzaam uitdroogt ( bij een 150mm dikke vloer ca. 90% in 5 jaar) verkort het globaal 0,3mm/m.
Uitdrogingskrimp kan ook leiden tot het zg. schotelen bij vloeren tot 15cm betondikte. Onder uitdrogingskrimp valt ook craquelé. Dit is het barsten van de betonhuid aan de oppervlakte in een grillig patroon, veroorzaakt door een hoog cementgehalte (zeer hard) aan de top wat door het vlinderen is veroorzaakt.

Thermische krimp door hydratie (water/cement)

Bij thermische krimp door hydratie (water/cement) komt warmte vrij bij massa beton (dikke vloeren) of geïsoleerde bekistingen, waardoor de temperatuur aanzienlijk kan oplopen. Het is belangrijk dat genoemde constructies worden beschermd tegen te snelle afkoeling. Snelle afkoeling heeft vooral betrekking op buitenvloeren en kan plaatsvinden door te snel ontkisten, afkoeling door wind, nachtelijke afkoeling en weersomslag ( >12 graden).
Ook vloeren die al langer liggen zijn vatbaar voor thermische krimp. Bepalend is, in welk jaargetijde wordt gestort en de aangeleverde specietemperatuur. Een betonpad dat in de winter is gestort, zal zomers verder uitzetten dan een betonpad dat in de zomer is gestort. Bijvoorbeeld, een pad van 80 mtr. lengte wordt bij 15°C gestort. Bij een zomertemperatuur van 31°C zal het pad in zijn geheel 16,8 mm uitzetten.

Scheurvorming door spanning

Scheurvorming door overbelasting

Betonvloer kan men in twee typen uitvoeren, ongewapend en bewapend.

De uitvoering van ongewapende vloeren moet voldoende dik zijn om de optredende spanningen te kunnen opvangen.

Betonvloeren die met een wapeningsnet worden uitgevoerd gaan uit van het principe dat het wapeningsstaal de trekspanningen in de vloer opnemen. Pas je dat principe consequent toe, dan dient iedere betonvloer voorzien te worden van een dubbelnet 1 x onderin en 1 x bovenin, of in ieder geval waar trekspanningen in de vloer kunnen optreden. De lage trekstrekte is ongeveer 5-10% van de druksterkte

Autogene krimp hoort bij het materiaal beton en een goed mengsel is essentieel. Wel dient gekeken te worden naar het te gebruiken cement. Hoogovencement in de zomer en portlandcement in de winter.

Bij plastische krimp is een homogeen mengsel belangrijk, d.w.z. een juiste verdeling van grove en fijne delen, zodat het zg. bleeding (= wateruitvloeiing door uitzakken zwaardere delen) niet te extreem wordt. Als aannemer heb je niet of weinig invloed op de samenstelling van het mengsel, omdat de betoncentrales met een boven- en een ondergrens mogen werken. De aannemer kan eventueel wel kunststofvezels toepassen. Deze vezels worden gedoseerd in het betonmengsel en klit het beton als het ware samen.

Ongeveer 95% van de scheurvorming betreft uitdrogingskrimp. Met gezond verstand is hier wel degelijk invloed op uit te oefenen. Vooral op vloeren buiten het kasgedeelte.

• Geen water toevoegen op het werk, maar dit mag wel vervangen worden door plastificeerder. Bij het toevoegen van water ontstaat er extra restant water wat door een lage relatieve vochtigheid kan worden onttrokken aan de constructie.
• Geen folie onder de constructie, behalve bij ondergronden die erg veel water ontrekken aan de beton (denk aan droog zand). Een ondergrond van menggranulaat, welke eventueel voor de stort wordt natgemaakt is ideaal, doordat er geen folie aanwezig is zal er altijd door capillaire werking een toevoer zijn van vocht uit de ondergrond welke aan de bovenzijde weer kan verdampen.
• Nabehandeling is ook erg belangrijk, minimaal 7 dagen met folie (100% afsluiting). Zodoende kan elk waterdeeltje een verhouding aangaan met een cementdeeltje. In de winter is nabehandeling van curing compound voldoende (70% afsluiting).
• Een andere maatregel is de vloer te voorzien van gezaagde schijnvoegen. Hierdoor wordt de spanning in de toplaag gereduceerd en de trekspanning niet overschreden.

Ondanks dit alles zijn scheuren niet geheel uit te sluiten. In buitenvloeren kunnen zelfs na 10 jaar nog scheuren ontstaan.

Scheurvorming door overbelasting komt vaak voor tijdens de bouw. Stel dat de vloer is berekend voor een belasting van 750kg/m2, dan zal een bundel pijpen die ‘eventjes’ op de vloer wordt geplaatst al gauw aan deze belasting voldoen, laat staan vijf bundels. Goede afstemming met de andere bouwpartijen, kan dit probleem voorkomen.

Scheuren kunnen worden gerepareerd, maar niet onzichtbaar. Bijvoorbeeld door injecteren met vloeibare epoxyhars. Bij deze reparatie methode mag de scheur niet verbreden. Men kan de scheuren ook uitkappen (V-vormig) en uitvullen met een reparatiemortel. Of men kan de scheuren U-vormig uitslijpen en afkitten. De meest rigoureuze aanpak is een vloerstrook uitzagen en opnieuw aanleggen en als uiterste het aanbrengen van een scheuroverbruggende coating.

Scheurvorming is in een bepaalde mate beheersbaar, maar kan niet worden voorkomen. Er moet kritisch gekeken worden naar het ontwerp en een belangrijke vraag is in hoeverre de opdrachtgever bereid is geld uit te trekken voor constructieve oplossingen of dat hij zich erbij moet neerleggen dat scheurvorming bij beton hoort.