Wetenschap

Apekool

Voorgespannen beton kan aardig wat hebben. Maar kunnen die dikke poten onder de Aula dan gewoon weg?Beton draait om cement. Het veelgebruikte portlandcement stamt uit 1850, en is vernoemd naar de Engelse plaats Portland die toen bekend stond om zijn kwaliteitsbouwstenen.

br />
Hoewel het spul ook in de natuur voorkomt, wordt modern cement bereid in een hels vuur. Uit een mengsel van kalksteen en klei, ontstaan bij 1450 graden Celcius korrels die een aantal calciumverbindingen bevatten. Deze korrels worden vermalen, en vermengd met gips en bijproducten uit het hoogovenproces. Het cement is dan klaar voor gebruik.

Beton bevat behalve cement ook water, grind en zand. Het cement verhardt door toevoeging van water, en houdt zo de matrix van zand en grind bij elkaar. De onvermijdelijke Romeinen pasten dit veelzijdige materiaal grootschalig toe in monumentale bouwwerken als het Colliseum en het Pantheon. Doordat beton ook onder water uithardt, konden zij het ook toepassen in hun aquaducten.

Net als alle steenachtige stoffen, is beton een anisotroop materiaal. De druksterkte van beton is vele malen groter dan de treksterkte. Om bouwsels grotere trekkrachten te laten opnemen, wordt daarom voorgespannen beton gebruikt. Door de stalen wapening voor het betonstorten op te spannen, kan het betonnen bouwelement tijdens gebruik opeens veel meer trekbelasting opnemen. Gewapend beton werd overigens in 1867 gepatenteerd door de Franse tuinman Joseph Monier, die er schier onverwoestbare bloempotten van maakte.

Een mooi voorbeeld van het gebruik van voorgespannen beton is de Aula van de TU. Het gebouw werd opgeleverd in 1966, en was destijds de zwaarste voorgespannen constructie van Nederland. In het gebouw zelf zijn de kabels van de wapening nog duidelijk zichtbaar.

De immense auditoriumbak die de ingang overspant, is het meest aansprekende deel van het bouwwerk. Sommigen zijn zelfs zo onder de indruk van de schijnbaar zwevende constructie, dat ze de sterkte ervan zeer hoog inschatten. Zou zouden de twee dikke betonnen kolommen onder de bak eigenlijk niet nodig zijn. De architect zou deze pas achteraf aan het ontwerp hebben toegevoegd, omdat bezoekers er anders niet meer onderdoor zouden durven te lopen.

Nu is voorgespannen beton vrij sterk, dus zijn die poten echt nodig? ,,Ja, natuurlijk”, zegt ing. H.C. Jager van Civiele Techniek. ,,De hele aulabak rust op die kolommen en de wanden.” Het totale eigengewicht van de schotelvormige bak bedraagt 1360 ton, en het zwaartepunt ervan ligt ongeveer op de verbindingslijn van de poten. De complete schotel rust dus zelfs hoofdzakelijk op de twee kolommen, en in mindere mate op de wanden van de leidingschachten naast de toneelopening. Beide pilaren mogen dan afbreuk doen aan de ‘Battle Star Galactica’-look van de Aula, dat ze overbodig zijn is wel degelijk science fiction.

Dit was de laatste aflevering in een serie van dertien.

Voorgespannen beton kan aardig wat hebben. Maar kunnen die dikke poten onder de Aula dan gewoon weg?

Beton draait om cement. Het veelgebruikte portlandcement stamt uit 1850, en is vernoemd naar de Engelse plaats Portland die toen bekend stond om zijn kwaliteitsbouwstenen.

Hoewel het spul ook in de natuur voorkomt, wordt modern cement bereid in een hels vuur. Uit een mengsel van kalksteen en klei, ontstaan bij 1450 graden Celcius korrels die een aantal calciumverbindingen bevatten. Deze korrels worden vermalen, en vermengd met gips en bijproducten uit het hoogovenproces. Het cement is dan klaar voor gebruik.

Beton bevat behalve cement ook water, grind en zand. Het cement verhardt door toevoeging van water, en houdt zo de matrix van zand en grind bij elkaar. De onvermijdelijke Romeinen pasten dit veelzijdige materiaal grootschalig toe in monumentale bouwwerken als het Colliseum en het Pantheon. Doordat beton ook onder water uithardt, konden zij het ook toepassen in hun aquaducten.

Net als alle steenachtige stoffen, is beton een anisotroop materiaal. De druksterkte van beton is vele malen groter dan de treksterkte. Om bouwsels grotere trekkrachten te laten opnemen, wordt daarom voorgespannen beton gebruikt. Door de stalen wapening voor het betonstorten op te spannen, kan het betonnen bouwelement tijdens gebruik opeens veel meer trekbelasting opnemen. Gewapend beton werd overigens in 1867 gepatenteerd door de Franse tuinman Joseph Monier, die er schier onverwoestbare bloempotten van maakte.

Een mooi voorbeeld van het gebruik van voorgespannen beton is de Aula van de TU. Het gebouw werd opgeleverd in 1966, en was destijds de zwaarste voorgespannen constructie van Nederland. In het gebouw zelf zijn de kabels van de wapening nog duidelijk zichtbaar.

De immense auditoriumbak die de ingang overspant, is het meest aansprekende deel van het bouwwerk. Sommigen zijn zelfs zo onder de indruk van de schijnbaar zwevende constructie, dat ze de sterkte ervan zeer hoog inschatten. Zou zouden de twee dikke betonnen kolommen onder de bak eigenlijk niet nodig zijn. De architect zou deze pas achteraf aan het ontwerp hebben toegevoegd, omdat bezoekers er anders niet meer onderdoor zouden durven te lopen.

Nu is voorgespannen beton vrij sterk, dus zijn die poten echt nodig? ,,Ja, natuurlijk”, zegt ing. H.C. Jager van Civiele Techniek. ,,De hele aulabak rust op die kolommen en de wanden.” Het totale eigengewicht van de schotelvormige bak bedraagt 1360 ton, en het zwaartepunt ervan ligt ongeveer op de verbindingslijn van de poten. De complete schotel rust dus zelfs hoofdzakelijk op de twee kolommen, en in mindere mate op de wanden van de leidingschachten naast de toneelopening. Beide pilaren mogen dan afbreuk doen aan de ‘Battle Star Galactica’-look van de Aula, dat ze overbodig zijn is wel degelijk science fiction.

Dit was de laatste aflevering in een serie van dertien.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.