Opgeloste examenvragen materiaalleer
,1. Kunststeen
1. Bespreek in detail de mogelijke componenten van een betonsamenstelling. Ga hierbij
dieper in op de functie van de samenstellende delen. Geef toelichting bij hulpstoffen en
hun invloed op de verwerkbaarheid, bindingstijd en sterkte-eigenschappen. Bespreek de
W/C factor
Beton bestaat uit een mengsel van cement, water, toeslagstoffen/granulaten. Er kunnen
ook vulstoffen of hulpstoffen aan toegevoegd worden
De functie van het cement is binden. Er vindt een hydratatieproces plaats en de
betonspecie gaat kunnen verharden. Bij deze reactie komt warmte vrij. (! veel meer water
toevoegen dan nodig voor chemische reactie om specie te verwerken)
Het water wordt gebruikt als aanmaakwater(chemische binden + verwerkbaarheid), om de
bekisting te spoelen en om het beton/de mortel vochtig te houden. Het is belangrijk dat
deze zuiver is van zouten, zuren en organische stoffen. De overschot verdamp en laat
poriën achter. Hoe meer poriën er zijn, hoe minder sterk het beton wordt door de hogere
permeabiliteit.
De toeslagstoffen/granulaten vormen het skelet. Voor normaal beton is dit zand, grind,
gebroken natuursteen en beton- of metselwerkgranulaat. Het zand kan zelfs verder
opgedeeld worden in rondzand en breekzand, belangrijk is wel dat het zand zuiver is. De
korrelverdeling van deze granulaten beïnvloedt de verwerkbaarheid en de dichtheid en
sterkte van het beton.
De vulstoffen zijn kleine deeltjes die toegevoegd worden om een goede verwerkbaarheid
of stabiliteit te verkrijgen. Het zijn eigenlijk ook fijne granulaten. vb. vliegas, microsilica
De hulpstoffen worden toegevoegd om eigenschappen van de specie of het verhard
product te beïnvloeden. Er zijn 4 mogelijkheden.
- Hulpstoffen die de verwerkbaarheid wijzigen: plastificeerders, superplastificeerders en
waterretentiemiddelen. Plastificeerders gaan de W/C factor kunnen verlagen, het
watergehalte is lager en het eindproduct sterker.
- Hulpstoffen die de bindtijd wijzigen: vertragers, versnellers
= bij de specie
- Hulpstoffen die de vochtweerstand wijzigen door verhogen van luchtgehalte:
luchtbelvormers
- Hulpstoffen die tijdens de verharding expanderen en in een lichter product resulteren
= bij het verhard product
De sterkte van het beton wordt beïnvloed door de sterkte van het cement, de W/C factor
en de korrelverdeling van het toeslagmateriaal. W/C-factor van beton ligt tussen de 0.4 en
0.6. Het is de verhouding water/cement en die is best zo laag mogelijk.
, 2. Bespreek de invloed van fillers, vliegassen, microsilica, plastificeerders,
superplastificeerders, waterretentiemiddelen, versnellers en vertragers op de
betonsamenstelling. Wanneer worden ze toegepast en waarom.
Toeslagmateriaal of vulstoffen worden toegevoegd voor een goede verwerkbaarheid en
de stabiliteit van het mengsel. Voorbeelden hiervan zijn fillers, vliegas en microsilica
Fillers: inert poeder van gemalen kalksteen om beter stabiliteit te verkrijgen
Vliegassen: as bij verbranding van steenkool dat mee met de rook weggaat, het is een fijn
poeder en geeft een plastificerend effect. Het werkt als kogellager tussen granulaten
zodat ze makkelijker kunnen glijden en heeft puzzolane eigenschappen. Extra binding met
vrijgekomen gebluste kalk dus geeft een extra sterkte
Microsilica: bij product bij productie van silicium, kleine glasachtige bolletjes kiezelzuur
die geactiveerd worden bij cement, sterk plastificerend effect(betere verwerkbaarheid) en
sterke puzzolane eigenschappen
Plastificeerders: vorming bolletjes voor betere verwerkbaarheid met minder water, er
ontstaat een zeepachtige film(bewegelijkheid!), wel minder sterk
Superplastificeerders: zelfde als plastificeerders maar zonder lichtbelletjes, maar
30minuten werkzaam
Waterretentiemiddelen: verhoogd de aantrekkingskracht tussen delen
Versnellers: hulp in koude periodes(lange droging), maar
Vertragers: beperken hydratatiewarmte en verlengen verwerkbaarheid
Ze worden allemaal toegevoegd aan de specie.
3. Verklaar volgende stelling: staal en beton zijn a match made in heaven
Beton en staal hechten goed aan elkaar
De thermische uitzettingscoëfficiënten zijn gelijk(1.2 x 10-5)
Staal roest niet als het voldoende omhuld is door beton(alkalisch milieu)
4. Leg het verschil uit tussen gebluste en ongebluste kalk. Wat is droogblussen en
natblussen
Ongebluste(gebrande) kalk, calciumoxide, heeft als eigenschappen dat het actief vocht
kan binden en wordt gebruikt in cement.
Gebluste kalk, calciumhydroxide, wordt gebruikt in metsel- en pleistermortel en vormt de
basis voor de vorming van silicaatsteen. Het is een bindmiddel dat in vochtige toestand
verhard door reactie met CO2.
Het blussen van kalk gebeurt door CaO met water te mengen, zo ontstaan er Ca(OH)2. Het
is een proces waar veel warmte vrijkomt.. Bij droogblussen voegt met juist genoeg water
toe aan hydraulische kalk zodat dat die volledig verdampt bij de chemische reactie en
