Schraal beton en walsbeton

Schraal beton is een mengsel dat in Nederland nog slechts sporadisch wordt gebruikt in een gebonden fundering. In de jaren vijftig en zestig werd schraal beton regelmatig toegepast als funderingsmateriaal in wegen. Daarna heeft het toepassingsgebied zich tot in de jaren negentig van de vorige eeuw beperkt tot funderingen van cementbetonverhardingen. In België en Frankrijk maar vooral in Groot­-Brittannië is, aansluitend bij de lokaal beschikbare grondstoffen, schraal beton een veelgebruikt materiaal voor wegfunderingen. In die landen wordt het materiaal aangeduid met mager beton, grave ciment en lean concrete. Schraal beton is gebruikt in de fundering van enkele start- en rolbanen op Amsterdam Airport Schiphol en enkele wegvakken van het autosnelwegennet met een cementbetonverharding. Verder wordt schraal beton toegepast onder natuursteenbestratingen, voornamelijk in zwaarbelaste starre constructies met cementgebonden of epoxy voegen.

Het walsbeton dat in funderingen van zwaarbelaste containerterminals wordt toegepast (zie figuur 3.17), heeft ongeveer dezelfde kenmerken als schraal beton. Het cementgehalte bedraagt in schraal beton veelal 4­-6 procent (m/m), in tegenstelling tot walsbeton dat wel 9­-12 procent (m/m) cement bevat.

De stijfheid van schraal beton is veel kleiner dan die van normaal cementbeton voor wegverhardingsconstructies. De fundering van schraal beton heeft echter beslist een zekere plaatwerking, waardoor in de praktijk plaatselijke verschillen in draagkracht van de ondergrond beter overbrugd worden.

De eigenschappen van schraal beton zijn afhankelijk van de samenstelling, aard en korrelverdeling van de toeslagmaterialen, cementgehalte, verdichting en ouderdom. De plaatwerking van de fundering zal groter zijn naarmate het cementgehalte en dus de sterkte groter is. De sterkte van de fundering als dragende laag zal echter, vooral bij een hoger cementgehalte, plaatselijk ongunstig worden beïnvloed door het optreden van scheuren of door de noodzaak om voegen aan te brengen voor een gecontroleerde scheurvorming. Figuur 3.18 toont enkele globale gegevens over de dynamische stijfheidsmodulus, buigtreksterkte en druksterkte als functie van het cementgehalte [17].

Bij schraal beton [18] kan het traditionele grind als toeslagmateriaal volledig worden vervangen door betongranulaat of menggranulaat. De eigenschappen van het eindproduct zijn volledig gelijkwaardig aan schraal beton dat met primaire bouwstoffen is vervaardigd. Bij toepassing van betongranulaat of menggranulaat in plaats van grind moet soms een iets groter gehalte cement worden toegepast om de vereiste druksterkte te halen. Vanwege de porositeit van beide granulaatsoorten moet bij de menging meer water worden toegevoegd dan bij gebruik van primaire toeslagmaterialen.

Bij ontwerpberekeningen wordt aangenomen dat de fundering zal scheuren. Om die reden wordt doorgaans gerekend met een stijfheidsmodulus van ‘slechts’ 6.000 MPa. Voor een goede kwaliteit schraal beton moet in een vooronderzoek de druksterkte van proefstukmengsels ten minste 3,0 MPa bedragen bij een cementgehalte van 75-­125 kg/m³.