t én i ë.kAlgemeenNa onze terugblik op 20 duizend jaar beton in de vorige aflevering ishet in deze eerste Bet 0 n jek van het jaar 2000 op zijn plaats vooruitte kijken. De ontwikkelingen bij het bouwen in beton gaan immerssteeds sneller. Niet alleen voor ontwerpers en aannemers, maar ookvoor de mogelijkheden van beton als bouwmateriaal. Betonproducentenspelen hierin een actieve rol. De betontechnologie ontwikkelt zich inhoog tempo en de wijze van produceren moet zich daarbij aanpassen.Steeds geavanceerder meetmethoden en nieuwe software openendaarvoor mogelijkheden. Bijvoorbeeld voor het berekenen van beton-samenstellingen en het voorspellen van de ontwikkeling van eigen-schappen in het werk. Op die manier kan maatwerk worden geleverd.Dat vraagt dan wel een steeds betere afstemming van de betonprodu-cent met de opdrachtgever, de ontwerper en de aannemer. Bij diecommunicatie kan het internet een belangrijke rol spelen. Deze afleve-ring van Bet 0 n i e k geeft een blik in de toekomst die nu al is begonnen.Beton ·In 2000ToekomstHet bouwen in beton maakt een geweldige ontwik-keling door. Dat begint al voor de aanbesteding, Wezien steeds vakerturnkey-, design and construct-opdrachten en BOT-projecten (build, operate andtransfer). Hierbij is de aannemer niet alleen verant-woordelijk voor de uitvoering, maar ook voor hetontwerp en ofvoor het beheer en de overdracht vande constructie. Hierdoor kan hij een optimale inte-gratie tussen ontwerpen uitvoering bewerkstel-ligen. Vaak wordt de aannemer gedwongen de goed-koopste en snelste werkwijze te kiezen. Dat heeftconsequenties voor de manier waarop beton wordttoegepast. We zien steeds vaker zogenoemd hybrideconstructies die uit verschillende materialen zijnjanuari 2000samengesteld. Dat kunnen combinaties zijn vanbeton- en staalbouw. maar ook van geprefabriceerden in het werk gestort beton. Alles met het doel demogelijkheden van de verschillende materialenoptimaal te benutten.De grenzen tussen bouwmaterialen en productie-methoden vervagen, ook in de betonwereld. De aan-nemer maakt bijvoorbeeld gebruik van beton meteen zeer snelle sterkteontwikkeling om daarmee opde bouwplaats 'just in time' betonnen bouwelemen-ten te vervaardigen.De fabrikant van betonwarenofbetonelementenstapt afvan zijn stugge en veel verdichtingsenergievragende betonspecies en gaat zelfverdichtendbeton toepassen. Een ontwikkeling die parallelloopt aan de ontwikkeling in de betonmortelindus-trie, Beide partijen werken zo aan een verbeteringvan de arbeidsomstandigheden.Producenten van betonwaren en betonelementen.alsmede betonmortelproducenten. staan voor deuitdaging om met hun manier van produceren enleveren optimaal in te spelen op de ontwikkelingenin de markt en in de maatschappij.Beton: technologie en productieontwikkelingvan de technologie en de productie-gelijkheden van beton zijn aan het begin van dituwe millennium welhaast in een stroomversnel-gekomen. Daarnaast worden de toepassingenvan beton veelomvattender.Debetontechnoloog heeft veel nieuwe grondstoffenop de markt zien komen: een veelheid aan toeslag-materialen, meer secundaire materialen, vulstoffen,een geheel nieuwe gep.eratie hulpstoffen en zelfsenkele nieuwe cementsoorten. De grenzen van debetontechnologie worden steeds verder verlegd:hogere sterkteklassen. beter verwerkbare betonspe-cies, tot en met zelfverdichtende betonspecies aan toe.De betoncentrale van de21e eeuwis compacter van opzet.Bet 0 n i e k januari 20002Kortom, een steeds grotere diversiteit aan productenis leverbaar.Betononderzoek wordt, vooral internationaal,steeds beter gecoördineerd. Hierdoor neemt hetinzicht in de eigenschappen van beton snel toe.Meer inzicht is nodig omdat de toepassingen vanbeton steeds hogere eisen stellen. We willenimmers slanker, sneller, milieuvriendelijker, goed-koper (!) en vooral duurzamer bouwen. Bijal dezevernieuwingen moeten we kritisch kijken naar hetproductieproces van beton. Ook daar zien we eensnelle ontwikkeling van de mogelijkheden. Eenkijkje achter de schermen leert dat ook hier bijnaspectaculaire veranderingen op komst zijn. Daarvangeven we wat voorbeelden. Sommige worden nu alhier en daar toegepast, andere kunnen op afzien-bare termijn realiteit zijn. Bij de betonproductiebeperken we ons tot de productie van betonspecie.De betoncentralemanier waarop betonspecie wordt geprodu-is al jaren nauwelijks veranderd en lijkt opeerste gezicht optimaal. Toch zullen we juistde komende jaren veel veranderingen zien. Datis nodig om de groeiende diversiteit aan grondstof-fen en gevraagde sterkteldassen (kwaliteiten) tebeheersen. Een vergelijking is te maken met deautoproducent die zijn fabriek erop heeft ingerichtom alle verschillende uitvoeringen, met alle denk-bare accessoires, in alle kleuren en zelfs verschillen-de merken door elkaar, op één productielijn temaken.De productielijn 'beton' moet worden afgestemd opflexibeler gebruik. De veranderingen betreffenzowel de opzet en inrichting (lay-out)van de fabrie-ken, als de besturing van het productieproces. Decomputer gaat daarbij een steeds belangrijker rolvervullen. Niet uitsluitend voor de besturing van hetweegproces. maar vooral voor de beheersingvan hetproductieproces. Daarvoor zijn 'on-line' metingenaan de grondstofstromen en de betonspecie nodig.Metingen, waarvan de resultaten direct gebruiktworden om het productieproces te corrigeren.Beheersen van de verwerkbaarheidDe ontwikkeling van nieuwe meetmethoden en desnelgroeiende mogelijkheden van computers ensoftware, gaan hand in hand. Soms blijkt dat'oude', bestaande meetmethoden dankzij slimmesoftware op een nieuwe manier kunnen wordeningezet. In het productieproces van betonspecie isde beheersing van de verwerkbaarheid één van debelangrijkste onderdelen.De consistentie van betonspecie wordt bepaald doorwatergehalte en waterbehoefte.WaterbehoefteMet de waterbehoefte bedoelen we het aantal literswater dat nodig is voor een bepaalde consistentie.De waterbehoefte wordt onder meer beïnvloed doorde eigenschappen van het toeslagmateriaal, de spe-cietemperatuur en het gehalte aan fijne delen inhet mengsel. De waterbehoefte is een invoergege-ven voor het berekenen van de betonsamenstelling.Bij de productie moeten we ervoor zorgen dat hetin het recept vastgelegde watergehalte in liters perm" betonspecie constant wordt gehouden. Daarvoormoeten we het vochtgehalte in bijvoorbeeld zanden grind op de juiste manier verrekenen met hetaanmaakwater.Nieuwe meettechnieken maken het mogelijk omverschillende eigenschappen van het toeslagmateri-aal tijdens het productieproces te bepalen.Wijzigingen in de waterbehoefte kunnen we vast-stellen door de temperatuur, de korrelopbouw endesgewenst de maximale korrel van de grondstof"fen 'on-line' te meten; ofwel tijdens het proces, hettransporteren ofhet wegen. De gemeten eigen-schappen kunnen direct worden doorgerekendnaar hun effect. Bij een hogere waterbehoeftekandirect worden gecorrigeerd door het toevoegen vanplastificerende hulpstoffen om zo de water-cement-factor constant te houden. Het wordt zelfs mogelijkom te sturen op de gewenste korrelgradering.Afhankelijk van de vastgestelde korrelopbouw vande verschillende toeslagmaterialen 'kiest' het pro-gramma de juiste mengverhouding van fijne engrovere materialen.WatergehalteHet watergehalte kan worden beheerst door on-line-metingen van het vochtgehalte van de toeslag-3 e ton i e k januari 20003Een sensor meetvoortdurend het vochtgehalte van detoeslagmaterialen.materialen. Daarmee kan de dosering van het aan-maakwater direct worden aangepast en kan deweging van het toeslagmateriaal worden gecorri-geerd voor het juiste vochtgehalte. Op die manierwordt ervoor gezorgd dat de betonspecie de juistesamenstelling, het juiste watergehalte en daarmeeook de juiste verwerkbaarheid heeft.BetonspecieTen slotte kan tijdens het mengproces de betonspe-cie worden gecontroleerd. Al heel lang wordt doorveel 'mengmeesters' ofmolenbazen een (ampère}meter gebruikt om via het opgenomen vermogenvan de menger een indruk te krijgen van de ver-werkbaarheid van de specie. Met speciale softwareis het mogelijk het verloop van het opgenomen ver-mogen, vanafhet tijdstip dat de grondstoffen in demenger worden gelost, heel precies te volgen. Dezesoftware is na enige tijd in staat uit dat vermogens-verloop al op een vroeg tijdstip te voorspellen watde verwerkbaarheid ofde consistentie na homo-geen doormengen zal zijn. De consistentie vanafwijkende samenstellingen ofeen andere charge-grootte, kan zo beter worden beheerst.Op deze manier is het mogelijk de consistentie altijdens het mengen te corrigeren. Een recente ont-wikkeling betreft een sonde, ingebouwd in de wandvan de menger, die direct informatie verschaft overde homogeniteit en de verwerkbaarheid.Foto's vanbetonspecie metverschillende consistenties: debeekdken-merkenworden vertaald in kengetallen voordeverwerkbaarheid.Lay-out van de betoncentraleMet de lay-out van de centrale bedoelen we de tota-le opzet van de betoncentrale van grondstofaanvoertot en met het punt waar de gemengde specie defabriek verlaat. We kijken naar de manier vanopslaan en transporteren van grondstoffen, demanier van wegen en mengen enzovoort. Ook delay-out van de betoncentrales zal gaan veranderen.De computer kan dit ook. Door bepaalde beeldken-merken te koppelen aan een bekende verwerkbaar-heid kan de computer camerabeeldjes razendsnelvergelijken met de opnamen die hij 'kent'. Goedbeschouwd doet de mengmeester natuurlijk precieshetzelfde!Het resultaat van deze 'visuele' controle kan directworden verwerkt voor correctie van bijvoorbeeldhet watergehalte (bij een te droge charge) ofhet cor-rigeren van de daarop volgende charges.Ditsoortbeeldjes komt uit de apparatuurvooranalyse van dekorrelopbouw. Hetbeeld komt tot stand doorlangséén lijn 10à20duizendbeeldopnames perseconde te maken.Hierdoor wor-dendekorrelafmetingen zichtbaaren kan de computerzeinter-preteren tot getallen overkorre/opbouwen korrelvorm (bovenzand, ondergrind).De visuele controle van de betonspecie tijdens hetlossen van de menger is meestal de laatste stap. Wezien verderop in deze Bet 0 n i e k dat ook decomputer daarbij een rol kan spelen.Wellicht nog spectaculairder zijn de beeldverwer-ldngstechnieken die gebruikt kunnen worden omvisuele waarnemingen aan betonspecie te onder-steunen of zelfs te vervangen.Het is bekend dat een ervaren mengmeester bij hetlossen van de menger de zetmaat van de betonspe-cie vrij nauwkeurig kan schatten. Ook ziet hij directeventuele andere afwijkingen als er in het produc-tieproces onverhoopt iets is misgegaan. De meng-meester interpreteert dan onbewust de verschillenin het 'aanzien' van de betonspeciestroom.