Geschiedenis en ontwikkeling van betonnen vloeren in de bouw

Vanaf de jaren 60 is er steeds meer gebruik gemaakt van betonnen vloeren. Prefab geproduceerde betonnen onderdelen maakten snelle opbouw van woonwijken en gebouwen mogelijk. Beton is een natuurproduct en is opgebouwd uit cement, zand en grind. Daarnaast is beton een duurzaam product.

Een breedplaatvloer bestaat uit prefab geproduceerd vloerdelen waarin tralieliggers zijn verwerkt. Na plaatsing van de breedplaatvloer wordt een druklaag over de vloer gestort. De breedplaatvloer wordt met name in nieuwbouwwijken en utiliteitsbouw toegepast. Kanaalplaatvloeren zijn eveneens prefab gefabriceerde betonnen vloerdelen met kanalen die tot wel 50% materiaalbesparing mogelijk maken. Voorzien van voorgespannen wapening kunnen kanaalplaatvloeren direct belast worden na plaatsing; er is geen droogtijd vanwege afwezigheid van ter plaatse gestorte beton.

Naast kwaaitaal en mantavloer is de NEHOBOVLOER een vloer die men liever niet in huis heeft. Deze vloer werd geproduceerd tussen 1956 en 1984 en bestaat uit holle keramische stenen met voegen waarin wapeningsstaven liggen. Vocht of caliumchloride kan deze staven snel aantasten; caliumchloride werd tijdens het bouwproces toegepast om snellere droogtijden te realiseren. Rot in de wapening veroorzaakt scheuren en zwakke plekken, en dit is vaak niet direct zichtbaar. Tijdens bouwkundige keuringen wordt hier dan ook zorgvuldig op gekeken.

Afb. 1 Verschillende systemen betonvloeren

Kwaaitaal-Vormbeton en NEHOBO vroegen eveneens aandacht vanwege hun problematiek. De kwaaitaalvloer kreeg net als de nehobovloer een slechte reputatie door roestende wapening en rot in de ondersteuning. De kanaalplaatvloer maakte overspanningen tot 6-17 meter mogelijk en werd al snel een van de meest gebruikte technieken in woningbouw en utiliteitsbouw.

Tussen 1940 en 1990 veranderde de constructiewijze van betonskeletten en -vloeren ingrijpend; prefab beton verving grotendeels ter plaatse gestort beton. Prefab elementen kwamen in de markt als snelle oplossing voor woning- en utiliteitsbouw. De zogeheten elementvloeren van de jaren vijftig onderverdeeld in balken-, ribben- en combinatievloeren boden snelle montage. In de jaren veertig ontstond de behoefte aan geluiddemping en warmte-isolatie, wat leidde tot meer holle vloerelementen en lichter gewicht. Vanaf 1940 tot ver in de jaren 60 groeide de variatie aan elementen en systemen.

In de jaren zestig en zeventig werden talrijke prefab plaatvloeren, TT-plaatvloeren en staalplaatvloeren ontwikkeld. Materialen voor prefab tussenelementen omvatten terracotta, beton, lichtgewicht beton en isolatiemateriaal. Lichtgewicht beton bestond vaak uit bimsbeton met vulkanisch toegoeg aan de aslaag; Kristal- en klei-gebaseerde systemen werden enerzijds toegepast in holle balkenvloeren, anderzijds in combinatievloeren. Een vroege voorloper was de ribbenvloer, die in de dertiger jaren op prefab elementen gestort werd en later voorgespannen wapening kreeg. De eerste generatie ribbenvloeren werd in de jaren dertig gestort, daarna evolueerden ze naar zelfdragende systemen met druklaag en wapening.

Een bijzonder systeem was de kanaalplaatvloer, ontstaan in de jaren zestig als combinatievloer. Vanaf 1965 produceerde Dato kanaalplaatvloeren, waaronder de Dato Montelvloer (Montage Elementvloer) die tot 1981 werd toegepast. Deze vloeren maakten insluiten van elektradozen mogelijk en boden een zeer gladde plafondzijde; dikten van 20-25 cm gaven overspanningen tot 6,4 meter. Spanbeton introduceerde in 1972 de SP-plaat en korte tijd later brachten Milder en Betonson kanaalplaatvloeren op de markt. Tegen de jaren tachtig kwamen geïsoleerde kanaalplaten op de markt, onder meer bij VBI en Betonson, waarmee betere thermische isolatie werd bereikt.

In de late jaren zestig begon breedplaatvloeren, aanvankelijk ook bekend als schilvloeren en later bekistingsplaatvloeren, aan populariteit te winnen. Breedplaatvloeren bestonden uit prefab dunne platen met onderwapening en tralieliggers die half bovenuit uitstaken; smalle stroken van 30-40 cm breed werden breedplankvloeren genoemd. Deze platen fungeerden als verloren bekisting en werkten samen met in situ gestort gewapend beton als druklaag. In 1968 werd de Filigranvloer op de markt gebracht door BIW en in 1975 door Werimex aangeboden, met een 5 cm dikke onder-schil en koopkrachtsmutatie tot 6 meter lengte en 2,4 meter breedte.

Afb. 2 Omslag brochure Arkelblokvloeren circa 1950

Begin jaren zeventig waren ook Omnia-breedplaatvloeren verkrijgbaar, bekend als tralieliggervloerplaten. Andere aanbieders in die periode waren B.B.M., Dewi, Van Dijk, Monoliet Beton, Nebi-Schipholt en Oosthoek. In de jaren tachtig presenteerde Betonson voorgespannen Spancon-breedplaatvloeren met standaardbreedte van 2,5 meter en maximale overspanning van 10 meter. Monoliet Beton uit Breda bracht in 1990 bredere varianten met geïntegreerde elektra- en sanitairleidingen. Alvon Bouwsystemen leverde de Alvon-spanribplaten met bovenzijdig uitstekende gewapende ribben die samen met de druklaag een geïntegreerde constructieve vloer vormden.

In 1975 werd de Robertson Q-lock staalplaatvloer geïntroduceerd: een staalplaat als bekisting en wapening, met overspanningen van 2,6 tot 6 meter. In een verbeterde versie werkt het staal constructief samen met het beton; zwaluwstaartprofielen verbeteren de hechting. In grote gebouwen worden vaak meerdere typen vloeren gecombineerd toegepast, zoals begane grondvloeren in kanaalplaat met ter plaatse gestorte kolommen en balken, terwijl hogere verdiepingen prefab breedplaten gebruiken.

Een kanaalplaatvloer bestaat uit geprefabriceerde betonnen platen met doorlopende kanalen en voorgespannen wapening. Aan de bovenzijde en onderzijde is het vlak en is geen druklaag nodig. Kanaalplaatvloeren maken overspanningen tot 6-17 meter mogelijk en vormen daarmee een veel toegepast systeem in woning- en utiliteitsbouw. Vanaf 1965 produceerde Dato kanaalplaatvloeren; de SP-plaat werd in 1972 gepresenteerd door Spanbeton, waarna ook Milder en Betonson met kanaalplaatvloeren volgden. Begin jaren tachtig brachten VBI, Betonson, Echo, Dy-core en Alvons Bouwsystemen geïsoleerde kanaalplaten op de markt.

Afb. 5 Cassettevloerplaten in gebouw van de Vrije Universiteit Amsterdam uit 1974

In 1968 bracht BIW de Filigranvloer op de markt; de Filigranvloer bestond uit een dunne onder-schicht en twee ribben. TT-plaatvloeren en dubbela-vloeren werden in de jaren zestig en zeventig populair; de TT-plaat werd ook wel TT-(vloer)plaat genoemd en was geschikt voor lange overspanningen in utiliteitsbouw. Latere varianten omvatten TT-plaatvloeren tot 2,4 m breed door Spanbeton en Latere toepassingen in Cementrum in ’s-Hertogenbosch. Een stalenplaatvloer ( Robertson Q-lock) maakte in enkele gevallen gebruik van een zwaluwstaart om de koppelingssterkte te verbeteren.

Korte termijn samenvatting: Beton is een divers materiaal met verschillende samenstellingen en verschijningsvormen. Een kernonderdeel is cement, vaak Portland- of hoogovencement, met zand en grind als toeslag. Beton kan ter plaatste worden gestort of prefab worden geproduceerd; prefab biedt doorgaans betere controle over kwaliteit. De geschiedenis van beton gaat terug tot de Romeinen met gewapend beton als belangrijke doorbraak in de negentiende eeuw. De opkomst van prefab vloeren en kanaalplaatvloeren maakte snelle bouw mogelijk, terwijl ribben- en combievloeren de efficiëntie en sterkte verhoogden.

De hydraulische bindmiddelen, zoals Portlandcement, kwamen in de 19e eeuw op en legden de basis voor moderne betonconstructies. Het portlandcement stimuleerde industriële productie van betonelementen. In de 20e eeuw werd de techniek verder verfijnd met voorgespannen beton, shock-procede, verdichtingsprocessen via tril- en schokbewegingen en toenemende duurzaamheid door betere wapening en druklagen. Betonrot ontstaat vaak bij onvoldoende dekking van wapening, terwijl voorgewapende elementen zoals NEHOBO en kanaalplaatvloeren een combinatie van druklaag en wapening vereisen. Beton biedt flexibiliteit in vormgeving, een voordeel dat architectuur en bouwkundig ontwerp in de 20e eeuw sterk heeft beïnvloed.

Afb. 6 Kanaalplaatvloeren ontwikkeld in de jaren 60-80

Kernpunten van de ontwikkeling

  • Van ter plaatse gestorte constructies naar prefab elementen voor snelheid en efficiëntie.
  • Introductie van kanaalplaatvloeren voor grotere overspanningen en gewichtsbesparing.
  • Ontwikkeling van breedplaatvloeren als combinatie van elementen en druklaag.
  • Vroege systemen zoals balkenvloeren en ribbenvloeren evolueerden naar zelfdragende prefab systemen.
  • Voorgespannen beton vergrootte draagvermogen en mogelijk grotere overspanningen.

Modern beton combineert cementbindmiddelen met granulaat en soms hulpstoffen; de water-cementfactor bepaalt porositeit en sterkte. Een lagere water-cementfactor leidt tot hogere dichtheid en sterkte, maar kan de verwerkbaarheid verminderen. Beton heeft een groot draagvermogen maar is bros onder trekbelasting, waardoor wapening essentieel is. Beton en staal vormen een sterk duo door vergelijkbare thermische uitzettingscoëfficiënten en chemische stabiliteit in basisch milieu.

Het storten van een betonvloer, uitgelegd in 1 minuut! | Willem Designvloeren

Moderne toepassing en energie-aware renovatie

Woningen gebouwd tussen 1966 en 1975 vertonen vooral ongeïsoleerde spouwmuren, daken en vloeren; de energiezorg werd pas later serieus genomen. Moderne renovaties richten zich op isolatie, ventilatie en soms aardgasvrij verwarmen met behulp van warmtepompen of lage temperatuur warmtenetten. Bij renovatie kan het vervangen van een betonvloer tegelijkertijd gepaard gaan met verbetering van isolatie en toevoeging van vloerverwarming.

Voorts dragen zonnepanelen, zonneboilers en efficiënt glas bij aan energiebesparing en verduurzaming van oudere woningen. Voor stads- en woningbouw zijn diverse woningtypes aanwezig: vrijstaande woningen, hoek- en twee-onder-een-kapwoningen, tussenwoningen en appartementen; elk heeft specifieke kenmerken wat betreft warmteverlies en energiebehoefte.

tags: #sinds #wanneer #betonnen #vloeren