lichtgewicht beton

Beton is een samengesteld materiaal, bestaande uit aggregaten (meestal zand en grind), water en cement. Door het adjectief ‘lichtgewicht’ toe te voegen, wordt het een algemene term voor verschillende types beton met een laag soortelijk gewicht. De lage betondensiteit wordt verkregen door specifieke ingrediënten toe te voegen aan het mengsel, of via specifieke productietechnieken die resulteren in een toename van het volume. Zo kan het gewicht worden herleid van 2.000 tot 2.500 kg/m³ voor gewoon beton naar 500 tot 900 kg/m³ voor lichtgewicht beton. Tijdens het interbellum werden verschillende (internationale) merken van lichtgewicht beton op de markt gebracht, maar dit relatief nieuwe bouwmateriaal brak pas na de Tweede Wereldoorlog echt door. Afhankelijk van het product dat werd toegevoegd of de productietechniek, kunnen vier belangrijke soorten lichtgewicht beton onderscheiden worden. Het eerste is geautoclaveerd gasbeton, dat ontstaat door toevoeging van een schuimend product. Het tweede is lichtgewicht beton dat vervaardigd is met lichte additieven (vb. houtvezels of geëxpandeerde klei). Een derde type is cellenbeton op basis van een cellulair of vulkanisch gesteente zoals puimsteen of slakken. Tenslotte is er ook schuimbeton, verkregen door het injecteren met een artificieel schuimend middel of door het mechanisch ‘opkloppen’ van het beton. Door het specifieke productie- en verhardingsproces wordt lichtgewicht beton over het algemeen in een gecontroleerde industriële omgeving geproduceerd, in de vorm van geprefabriceerde elementen zoals blokken, platen, panelen of balken. Niettemin worden lichte additieven of bepaalde types stortklaar beton soms ook gebruikt voor ter plaatse gestort beton. Dankzij grootschalige reclamecampagnes, en omdat ze relatief eenvoudig geïmplementeerd konden worden in de traditionele bouwpraktijk in België, vonden prefab elementen in lichtgewicht beton een snelle verspreiding in de woningbouw in Brussel en daarbuiten.

naoorlogse opkomst van lichtgewicht beton

Beton is een relatief zwaar bouwmateriaal. Daarom werden in de loop van de 20^ste eeuw heel wat experimenten uitgevoerd om het gewicht van beton te beperken, zonder te raken aan andere eigenschappen. Tijdens het interbellum werden verschillende types lichtgewicht beton ontwikkeld zoals Durisol, Siporex, Argex en Ytong. Durisol was van oorsprong een Nederlands-Belgische uitvinding maar werd vanaf het einde van de jaren 1930 vooral in Zwitserland vaak gebruikt. Daarna werd het ook in tal van andere Europese landen (waaronder België) vrij populair. Het geautoclaveerd gasbeton Siporex is in 1935 in Zweden ontwikkeld en werd vanaf 1956/1957 op grote schaal in België geproduceerd door de NV Siporex-Brabant (gevestigd in Sint-Pieters-Leeuw). Het beton met lichte toeslagmaterialen Argex werd voor het eerst in 1939 in Denemarken geproduceerd onder de internationale merknaam Leca. De jaarlijkse productie in Kopenhagen bedroeg aanvankelijk 20.000 m³ en steeg in 1972 naar in totaal 6 miljoen m³ per jaar in 13 Europese landen, waaronder België.

Een ander voorbeeld is Ytong, wellicht het meest bekende en eerste type van geautoclaveerd gasbeton. Ytong is een uitvinding van de Zweedse architect Johan Axel Eriksson, assistent-professor aan het Royal Institute of Technology in Stockholm. In het begin van de jaren 1920 experimenteerde Eriksson met verschillende mengsels van gasbeton en plaatste die in de autoclaaf om het verhardingsproces te versnellen. Hierdoor ontdekte hij de verbeterde eigenschappen van geautoclaveerd gasbeton bijna als bij toeval. In 1924 vroeg hij een patent aan en vijf jaar later vond hij een fabrikant van bouwmaterialen, Karl August Carlen, die bereid was te investeren in een fabriek. In november 1929 werd de industriële productie van Ytong blokken aangevat – Ytong is een samentrekking van Yxhult, de plaats waar de eerste Zweedse fabriek was gevestigd, en van betong, het Zweedse woord voor beton. Vanaf 1935 werd het materiaal heel populair in Zweden maar de echte doorbraak kwam er pas na de Tweede Wereldoorlog, waarna het uitgroeide tot één van de belangrijkste bouwmaterialen van het land. Het fabricageproces werd uitgevoerd naar andere landen en licenties werden verkocht aan Noorwegen, Duitsland, het Verenigd Koninkrijk, Spanje, Polen, Israël, Canada, België en zelfs Japan. Een brochure uit de jaren 1960-1970 maakt gewag van 34 fabrieken in 11 landen, en van fabrieken in aanbouw in vier andere landen. Ytong besloot om niet het materiaal zelf maar wel de techniek en het geregistreerde handelsmerk uit te voeren, om op die manier het product te kunnen aanpassen aan de lokale context. Waar het originele recept bijvoorbeeld bitumineuze leisteen bevatte, konden lokale producenten dat vervangen door andere (kiezelhoudende) materialen zoals vliegas of slakken. Om de kwaliteit te garanderen werd in Zweden een centraal controlelaboratorium opgericht en Zweedse ingenieurs en technici bezochten regelmatig de fabrieken in het buitenland. In 1954-1955 werd de eerste Ytong fabriek in België opgericht, in Burcht bij Antwerpen. Vanaf juni 1955 begon de NV Ytobel er met de productie van Ytong. Ytobel had de licentie voor de Benelux binnengehaald en volgde het Zweedse fabricageproces, zij het met vliegas (van de nabijgelegen elektriciteitscentrale in Schelle), hoogovenslakken, vette kalk, aluminiumpoeder en water als ingrediënten. In 1955 reeds, in een themanummer over beton, voorspelde het tijdschrift Bouwen en Wonen een snelle ontwikkeling voor Ytong in België, aangezien het materiaal zijn deugdelijkheid had bewezen en talrijke voordelen kende. Die snelle opgang was een feit: in de loop van 1957 verdriedubbelde de productie in de Antwerpse vestiging. Later werd Ytobel overgenomen door de Belgische cementproducent CBR (Cimenteries et Briqueteries Réunies). België volgde een trend die zich ook in andere Europese landen voordeed, waarbij Ytong in het bijzonder en lichtgewicht beton in het algemeen, in het naoorlogse Europa snel aan populariteit zouden winnen.

De populariteit van lichtgewicht beton in de naoorlogse periode vindt zijn oorsprong in een aantal belangrijke voordelen verbonden aan de inherente eigenschappen en kenmerken. Zoals de naam laat vermoeden, is de densiteit van lichtgewicht beton zeer gering. Als gevolg van de lage densiteit is ook de warmtegeleiding zeer laag. Bovendien is het materiaal stevig, vuur- en vochtbestendig, en makkelijk hanteerbaar op de werf zonder zware uitrusting. Ook de draagkracht en de geïndustrialiseerde productie van prefab elementen in lichtgewicht beton maakten het materiaal zeer aantrekkelijk in heel wat toepassingsgebieden, van woningen tot industriële gebouwen. Elke fabrikant van lichtgewicht beton ontwikkelde zijn eigen gamma, met specifieke kenmerken en dito samenstelling en dimensies. Het materiaal had geen noemenswaardige implicaties op het architecturale ontwerp (in tegenstelling tot gesloten zware prefab systemen in beton), omdat het eenvoudig toe te passen was onder de vorm van relatief kleine elementen die ook makkelijk aangepast konden worden (door ze te verzagen of te versnijden, tenzij ze voorzien waren van metalen wapeningsstaven). Het was bijgevolg ook eenvoudig om op de werf nog openingen en uitsparingen te maken voor leidingen. Er waren echter ook enkele nadelen verbonden aan lichtgewicht beton, bijvoorbeeld snelle beschadigingen bij een mechanische impact; een hoge gevoeligheid voor roestvorming op de wapening; beperkte geluidsisolerende eigenschappen; een beperktere draagkracht in vergelijking met gewoon beton; en een hogere vorstgevoeligheid. De precieze eigenschappen hingen uiteraard sterk af van het specifieke mengsel en van de gebruikte productietechniek.

het extra ingrediënt

geautoclaveerd gasbeton

Ook al wordt elk merk van lichtgewicht beton gekarakteriseerd door specifieke ingrediënten, toch zijn er sterke gelijkenissen tussen het basisrecept van elk type lichtgewicht beton. In de eerste categorie, met name geautoclaveerd gasbeton (ook geautoclaveerd cellenbeton genoemd), is het toegevoegde ingrediënt een schuimend middel. De drie meest bekende merken (Ytong, Siporex en Durox) gebruikten hiervoor aluminiumpoeder. Nadat de droge ingrediënten waren voorbereid (schoongemaakt, fijngemalen, gecalibreerd en gemengd), werden aluminiumpoeder en water toegevoegd aan het mengsel, net voordat het in de bekisting werd gegoten. Het aluminiumpoeder veroorzaakte een chemische schuimende reactie, waardoor het volume toenam en een poreus materiaal ontstond met interne luchtbellen die niet met elkaar verbonden waren. De hoeveelheid aluminiumpoeder die werd toegevoegd, was bepalend voor de uiteindelijke densiteit van het beton. Nadat het mengsel gedroogd en uitgehard was, werd de bekisting verwijderd. Vervolgens werden de betonelementen in stukken gezaagd en in de autoclaaf onder stoomdruk geplaatst om de chemische reactie te voltooien en het materiaal zijn finale sterkte te geven. Siporex elementen werden gedurende minstens 16 uur in de autoclaaf geplaatst, onder een minimale druk van 10 bar, terwijl bij Durox de temperatuur in de autoclaaf tussen 180 en 190° C bedroeg.
Niettegenstaande dat de duur, temperatuur en druk in de autoclaaf verschilden van merk tot merk, is de autoclaafbehandeling evenwel het tweede gemeenschappelijke kenmerk van dit type lichtgewicht beton. Hiermee onderscheidt het zich van het minder courante ‘gewone’ gasbeton, waarin eveneens een reactieve stof werd gebruikt maar dat onder een normale atmosferische druk vorm kreeg en verhardde. Geautoclaveerd gasbeton is vergelijkbaar met het bakken van brood: het aluminiumpoeder vervult dezelfde functie als gist en doet het volume van het mengsel toenemen, maar het moet nog steeds ‘gebakken’ worden om zijn uiteindelijke eigenschappen te krijgen.
Elk merk hanteerde een eigen autoclaafprocedure en gebruikte verschillende ingrediënten, die bovendien konden verschillen naargelang de lokale context. Ytong was bijvoorbeeld standaard samengesteld uit kalk en silicium, gemengd met aluminiumpoeder. Door kleine variaties in de relatieve verhouding van de ingrediënten (ongeveer 30% kalk en 70% silicium), werden twee standaardtypes van Ytong geproduceerd: de zogenaamde blauwe Ytong en gele Ytong. Het uitzicht was identiek, maar de densiteit, λ-waarde en de druksterkte verschilden (650 kg/m³, 0,139 W/mK en 4,90 N/mm² voor blauwe Ytong tegenover 500 kg/m³, 0,104 W/mK en 2,94 N/mm² voor gele Ytong). Siporex werd op dezelfde manier gemaakt als Ytong maar gebruikte cement (in plaats van kalk), silicium en vliegas, gemengd met aluminiumpoeder. Durox maakte dan weer gebruik van kwartszand (of siliciumzand), kalk, cement en – ook hier – aluminiumpoeder.

lichte toeslagstoffen

In de tweede categorie lichtgewicht beton, met name beton met lichte toeslagstoffen, zijn de onderlinge verschillen groter omdat zeer diverse toeslagstoffen gebruikt werden, bijvoorbeeld houtvezels of geëxpandeerde klei.

Houtvezels werden gebruikt door Durisol en Fixolite. Durisol is in 1937 in België ontwikkeld door de Zwitsers August Schnell en Alex Bosshard (op basis van een Nederlands patent uit 1932), maar zonder veel weerklank in die tijd. Pas met de oprichting van Durisol AG für Leichtbaustoffe in Dietikon in 1938 door de twee Zwitserse ondernemers kwam de industriële ontwikkeling op gang. Vooral na de Tweede Wereldoorlog kreeg het materiaal ook internationaal weerklank (onder andere ook in Nederland, Frankrijk en België).
De Belgische firma Fixolite is opgericht in 1945. Door het grote succes werd vrij snel een nieuwe productiesite geopend in Thiméon.
Het basisrecept van lichtgewicht beton met houtvezels was gebaseerd op een mengsel van cement (meestal Portlandcement) en water met propere, gemineraliseerde houtsnippers. Door de chemische behandeling waren de vezels resistent tegen vocht, chemische producten en andere schadelijke stoffen (vb. schimmel), zodat het eindproduct ook water- en vuurbestendig was. Durisol gaf aan dat ook andere vezels van textiel- en plantaardige producten gebruikt konden worden (vb. afval van suikerrietplanten, vezels van kokosnoot, grassen, katoenstengels), maar dit was eerder ongebruikelijk en er zijn geen voorbeelden van bekend in Brussel. Het fabricageproces van Durisol (dat vermoedelijk gelijkaardig was aan dat van Fixolite, ook al werd hierover geen informatie gevonden) begon met het gieten van het mengsel in een bekisting, al dan niet met een (stalen) kern of interne tegenbekisting om holle elementen te creëren. Daarna werd de vorm aan het trillen gebracht, om het mengsel te verdichten. Aangezien het mengsel redelijk droog was, kon de bekisting bijna onmiddellijk verwijderd worden. Na vijf dagen, die nodig waren voor de initiële verharding van het beton, werden de elementen nauwkeurig versneden tot het gewenste formaat. Ze werden vervolgens naar een opslagplaats in open lucht overgebracht, waar ze nog zes weken konden uitdrogen vooraleer op de werf te worden geleverd.

Naast houtvezels, was ook geëxpandeerde klei een populaire toeslagstof voor lichtgewicht beton. Geëxpandeerde klei is beter bekend onder de merknaam Argex (een acroniem voor het Franse ‘argile expansé’) en buiten de Benelux onder de naam Leca (een acroniem voor ‘light expanded clay aggregate’). Geëxpandeerde klei werd vervaardigd in de vorm van donkerbruine korrels met een ruw oppervlak: de korrels hebben een cellulaire structuur, waarbij de buitenste laag van de korrel iets dichter dan de kern is. Door dit dichte omhulsel was het isolatievermogen en het gewicht afhankelijk van de grootte van de korrels. De korrels werden verdeeld in drie klassen al naargelang hun grootte: 0 tot 3 mm (650 kg/m³, λ = 0,186 W/mK), 3 tot 10 mm (425 kg/m³, λ = 0,105 W/mK) en 10 tot 20 mm (350 kg/m³, λ = 0,093 W/mK). Door de vele holtes absorbeerden Argex korrels veel water en was het nodig ze te bevochtigen vooraleer ze gemengd werden met het bindmiddel (meestal cement, maar ook mortel, plaaster, bitumen en hars konden worden gebruikt). De eigenschappen van Argex zijn gelijkaardig aan die van andere gebakken kleiproducten: het is stabiel en inert, anorganisch en rotbestendig, roestvrij, bestand tegen de meeste zuren en basen en tegen temperaturen van meer dan 1000° C, krimpvrij, en heeft een hoge drukweerstand. De productie van Argex korrels verliep in verschillende fasen. Nadat de klei uit kleiputten was gewonnen, werd deze voorbereid, gedroogd, verkorreld en gebakken in een rotatieoven op 1150 tot 1200° C, om uiteindelijk te worden gezeefd en opgeslagen. Door de hoge temperatuur gingen de kleikorrels uitzetten, wat een essentiële fase in het productieproces was omdat hier de uiteindelijke eigenschappen bepaald werden. Eind jaren 1960 experimenteerde Argex met het uitzettingsproces om een bijzonder type ‘Argex S’ te ontwikkelen, met een iets hoger gewicht en betere weerstandseigenschappen dan de gewone Argex korrels.

Argex werd gebruikt als een licht toeslagmateriaal in geprefabriceerde betonelementen (blokken, platen, als permanente bekisting voor muren, enz.). De korrels konden evenwel ook in bulk worden geleverd (om op de werf te worden verwerkt) of in stortklaar beton (voor poreus of licht poreus beton, bijvoorbeeld voor monolithische muren, als licht hellingsbeton in het daksysteem Ventitak, of in het vloersysteem Thermosol). Blokken bleven evenwel de meest voorkomende vorm van prefabelementen in Argex beton. Talrijke bedrijven produceerden deze blokken, waaronder ook NV J. Van den Heuvel, met twee productiesites te Hemiksem en Kruibeke. Hun gamma dragende blokken VDH bestond uit zowel holle als volle blokken, in verschillende afmetingen (meestal 39 cm breed en 19 cm hoog, en tussen 6,5 en 29 cm dik), sterktes en gewichten, elk met een unieke code. Naast blokken produceerde Van den Heuvel ook andere prefabelementen in Argex beton (panelen, lateien, vloerplaten, enz.), die eveneens in verschillende (maar altijd gemoduleerde) afmetingen verkrijgbaar waren.
Behalve de gebruikelijke Argex en Argex S, verwijst een aantal contemporaine documenten en catalogi naar een betonmengsel met Agral: dit was vergelijkbaar met Argex maar was gebaseerd op geëxpandeerde leisteen in plaats van geëxpandeerde klei. Agral werd in België geproduceerd door de Société d’Agrégats Légers Agral, gevestigd in Henegouwen.

cellenbeton

Cellenbeton dat verhardt onder normale atmosferische omstandigheden (en dus niet in een autoclaaf) is gebaseerd op cellulaire aggregaten, bijvoorbeeld vulkanisch gesteente zoals puimsteen, of slakken. Puimsteen is een natuurlijk materiaal dat ontstaat na een vulkaanuitbarsting, wanneer de vloeibare lava heel snel afkoelt en de ingesloten gassen interne holtes in het gesteente vormen. Hoogovenslakken en klinker, beide een niet-natuurlijk materiaal, hebben een gelijkaardige chemische samenstelling en structuur: meestal gaat het om een mengsel van siliconen, aluminium en oxides, dat ontstaat tijdens het productieproces van ijzer en door het verhittings- en afkoelingsproces versteend, waarbij kleine holtes in het materiaal ontstaan. Aangezien slakken een bijproduct zijn, moesten de samenstelling en eigenschappen ervan worden gecontroleerd om de kwaliteit ervan te garanderen. Dankzij hun cellulaire en poreuze structuur waren puimsteen en slakken uiterst geschikt als betonaggregaat voor lichte betonsoorten met uitstekende isolerende eigenschappen. Het versteningsproces van de aggregaten zorgde er bovendien voor dat dat type beton bestand was tegen hoge en lage temperaturen.
Beton op basis van slakken of puimsteen is geen typisch naoorlogs bouwmateriaal, reeds voor de Tweede Wereldoorlog was het wijdverspreid. De geschiedenis van puimsteenbeton gaat terug tot in de Romeinse tijd, terwijl slakken- en klinkerbeton heel populair waren als alternatief bouwmateriaal tijdens de wederopbouw na de Eerste Wereldoorlog (bij de bouw van sociale woningen bijvoorbeeld), al was de technische kennis en uitrusting toen nog beperkt. De technologie en het productieproces waren sterk vergelijkbaar met die van gewoon beton, met dat verschil dat de normale aggregaten (grind, steenslag of zand) (gedeeltelijk) werden vervangen door puimsteen of slakken. De ingrediënten werden voorbereid en gemengd met water, cement en soms met additieven. Vervolgens werd het mengsel in de bekisting gegoten (waarin al dan niet wapening was aangebracht), indien nodig aangeduwd en getrild, om het vervolgens te laten drogen en uiteindelijk te ontkisten. Elk merk werkte uiteraard met zijn eigen mengsel en volgens zijn eigen productieproces. Bijgevolg waren een heel aantal producten beschikbaar, in verschillende vormen en afmetingen. Elk merk werd gekenmerkt door enkele typische eigenschappen, bijvoorbeeld wat betreft de drukweerstand (meestal tussen 3,43 en 4,90 N/mm²), de densiteit (variërend van 700 tot 1100 kg/m ³) en het warmtegeleidingsvermogen (0,14 tot 0,35 W/mK).
Aangezien de productie ervan meestal niet hoogtechnologisch was, werd puimsteen of puimsteenbeton door heel wat bedrijven in België geproduceerd en/of verkocht. Voorbeelden daarvan zijn de NV Locoma (invoerders van de ‘bims d’origine’), Bims Rhenan, le Comptoir Central Belge du Bims CCBB, Subelco en de Société Anonyme des Produits Synthétiques. Deze laatste produceerde o.a. het gamma Legisol, wat een samentrekking is van ‘légères, isolantes et solides’. Slakken en klinker werden gebruikt door onder andere de NV Sobevi (Société de produits en Béton Vibré), vooral in hun gamma isolatieproducten Sobevisol, met holle en volle blokken..

schuimbeton

De vierde categorie lichtgewicht beton, schuimbeton, kende een veel minder grote verspreiding dan de andere types lichtgewicht beton. Binnen deze categorie kan een onderscheid gemaakt worden tussen beton waarin een kunstmatig schuimend product was geïnjecteerd en beton dat mechanisch werd ‘opgeklopt’. Bij het eerste type ging het om stortklaar beton: tijdens het productieproces werd het product in het beton geïnjecteerd waardoor kleine luchtbellen werden gevormd (met een diameter van minder dan 1 mm) en er, na verwerking en verharding, een beton ontstond met een cellulaire structuur. Dit beton werd geproduceerd door Interbeton onder de merknaam Celmix. Het product bestond in drie variëteiten: Celmix L, Celmix M en Celmix H. De eigenschappen van elk type varieerden volgens de relatieve verhoudingen van de ingrediënten en het schuimend product (densiteit tussen 500 en 1700 kg/m³, drukweerstand tussen 2 en 12 N/mm² en λ tussen 0,25 en 0,70 W/mK).

Het tweede type schuimbeton werd mechanisch geproduceerd, door het opkloppen van het beton zodat er lucht in het mengsel werd opgenomen. Het stabiele en homogene mengsel werd vervolgens in de bekisting gegoten om het in open lucht te laten drogen. Het Brusselse bedrijf Lanco produceerde prefab elementen in schuimbeton.

blokken, balken, panelen en platen

Het belangrijkste voordeel van lichtgewicht beton, met name het lage soortelijk gewicht, had een belangrijke impact op de structuur van een gebouw en op de kostprijs: de vervoerskosten werden gedrukt, de belasting op de structuur en de funderingen was kleiner (waardoor slankere en goedkopere structuren konden worden gebruikt) en de loonkost was lager. Dit laatste punt was vooral het geval bij prefab elementen (in mindere mate bij stortklaar lichtgewicht beton): aangezien lichtgewicht beton makkelijker op te tillen was dan gewoon beton, konden grotere elementen worden gebruikt, waardoor de werf ook sneller vorderde. In een reclamecampagne van Ytong bijvoorbeeld, werd er op gewezen dat er voor één vierkante meter metselwerk slechts acht Ytong-blokken nodig waren. De snelheid waarmee de werf vorderde was één van de belangrijkste redenen waarom prefab elementen in lichtgewicht beton zo populair waren.

Blokken in lichtgewicht beton vormden een valabel alternatief voor bakstenen bij de bouw van dragende muren en scheidingswanden. De blokken hadden meestal een rechthoekige vorm, al waren ook blokken in T-vorm of speciale verbindingsblokken verkrijgbaar. De meeste bedrijven boden een relatief beperkte keuzemogelijkheid aan wat betreft standaardhoogtes en -breedtes (vb. 49 cm breed en 19 cm of 24 cm hoog, of 61 cm breed en 25 cm hoog), maar boden deze wel aan in verschillende diktes (van 5 tot 50 cm, met meerdere tussenmaten). De dikte van de blokken was immers vaak bepalend: voor een muur met vooropgestelde afmetingen, was het moeilijker om de dikte van alle blokken aan te passen dan om één kolom of rij blokken af te zagen om de juiste hoogte of breedte te verkrijgen. Voor de bouw van muren werden blokken in lichtgewicht beton gestapeld op vrijwel dezelfde manier als bakstenen, met een klassieke cementmortel ertussen. Bepaalde soorten blokken hadden inkepingen aan de zijkanten om ze onderling beter te doen aansluiten en zo de stabiliteit van de muur te verhogen. De blokken van bepaalde merken (o.a. Ytong, Siporex en Argex) hadden een poreus karakter, waardoor ze eerst moesten worden ondergedompeld of besprenkeld met water, om te vermijden dat ze water aan de mortelspecie zouden onttrekken. Vanaf de jaren 1940 werd naast gewone mortelspecie ook mortellijm gebruikt, wat toeliet om de dikte van de voegen terug te brengen van 7 mm naar 2 of 3 mm, die ook sneller droogden (voorbeelden van mortellijm zijn Disbofix van het Duitse bedrijf Disbon, lijm van het Nederlandse Durofix en Calsifix steenlijm van het Luxemburgse Calsilox). In theorie konden bepaalde types blokken ook worden gebruikt in een volledig droog constructiesysteem, met kleine plastic ‘koekjes’ die in smalle spleten werden aangebracht om de elementen samen te voegen, wat het mogelijk maakte om de constructie nadien te wijzigen of te demonteren.
De meeste merken produceerden zowel holle als volle blokken, in verschillende afmetingen en met een verschillend gewicht. Bepaalde types holle blokken zoals die van Durisol en Fixolite waren open langs de onderzijde en werden gebruikt als verloren bekisting voor dragende muren in monolithisch beton: de blokken werden op elkaar gestapeld, indien nodig werden binnenin wapeningsijzers aangebracht, waarna de blokken werden volgestort met beton. Om de algemene stabiliteit van de muur te verhogen, kon gebruik gemaakt worden van speciale blokken met halfronde openingen aan de zijkanten, zodat het beton zijdelings gelijkmatig werd verdeeld. De totale hoogte of het aantal verdiepingen dat kon worden gebouwd met lichtgewicht betonblokken was afhankelijk van het merk: één tot vijf verdiepingen was relatief gebruikelijk, Fixolite ging tot 12 verdiepingen en Durisol gaf aan dat tot 28 verdiepingen (in theorie) mogelijk was.

Om openingen boven deuren en vensters te overbruggen, produceerde bijna elk merk lateien en balken in (gewapend) lichtgewicht beton. Die balken waren meestal gebaseerd op dezelfde modulematen als de blokken en platen van hetzelfde merk, zodat ze makkelijk konden worden gecombineerd. Aangezien de lateien uit hetzelfde materiaal bestonden als de muren, konden scheuren door een verschillende thermische uitzetting worden vermeden. Een andere oplossing was om te werken met de standaardblokken voor muren en die onderling te verbinden met speciale verstevigings- of verbindingsstukken.

Muren konden ook opgetrokken worden met prefabpanelen en -platen in lichtgewicht beton. Een aantal bedrijven zoals Siporex en Durox maakte zelfs reclame voor huizen die volledig waren opgetrokken met prefabplaten in lichtgewicht beton. Een voorbeeld daarvan in België was het Durox-huis, naar een ontwerp van architect Renaat Braem: in maart 1960 werd dit huis in amper vijf dagen opgetrokken op de terreinen van het Nationaal Bouwcentrum in Antwerpen. Voor muren opgetrokken met prefabpanelen konden de panelen ofwel verticaal worden geplaatst (aangewezen voor constructies met slechts één bouwlaag) of horizontaal worden aangebracht (als scheidingsmuren tussen kolommen). Indien nodig, konden de panelen met nagels aan elkaar of aan de vloer worden bevestigd. De panelen waren meestal voorzien van groeven in het zijvlak of afgeschuinde kanten. De tussenliggende voegen werden opgevuld met een cementmortel, later werd hiervoor ook speciale lijm gebruikt. De panelen werden geprefabriceerd in standaardbreedtes van 50 en 60 cm, telkens in verschillende lengtes en diktes.

Naast dergelijke grote panelen, fabriceerden verschillende bedrijven ook kleinere platen, eigenlijk bijna tegels (vb. 50 op 50 cm, of 39 op 24 cm), welke gebruikt konden worden als bekleding van dragende muren. Daarnaast produceerden enkele bedrijven ook nog speciale panelen, zoals de Siporex sandwichpanelen, welke een laag polystyreenschuim bevatten tussen twee panelen gasbeton. Ze werden vervaardigd vanaf de jaren 1960 maar lijken zelden toegepast te zijn. Ook Fixolite had sandwichplaten in zijn gamma, maar dan in een omgekeerde versie: hier bestond de kern uit lichtgewicht beton met houtvezels, die aan de buitenzijde was afgewerkt met plaaster, asbestcement of andere materialen.
De grote panelen konden ook gebruikt worden voor vloeren, tenminste indien ze voorzien waren van metalen wapeningsstaven. In dat geval was het ook niet mogelijk om de platen te versnijden of te verzagen. Heel wat bedrijven fabriceerden ook vloerplaten of elementen voor prefab vloersystemen zoals Argex, Bims d’Origine, Bims Rhenan, Comptoir Central du Bims, Durisol, Durox, Fixolite, Siporex en Ytong (zie hoofdstuk 4 over prefab vloersystemen).

De panelen, platen en blokken in lichtgewicht beton konden op verschillende manieren afgewerkt worden, bijvoorbeeld met een cementbepleistering, stucwerk of plaaster. De gebruikte techniek was vaak afhankelijk van de samenstelling en de textuur van de blokken of platen. Ytong maakte bijvoorbeeld effen en gekerfde blokken, die elk een eigen afwerking vereisten. Over het algemeen had lichtgewicht beton een ruwe textuur, wat de hechting van de afwerkingslaag ten goede kwam. Omdat lichtgewicht beton vaak verweten werd te zacht en niet waterdicht te zijn en weinig esthetisch bevonden werd, werden verschillende afwerkingsmogelijkheden ontwikkeld die hier op inspeelden: de muren konden bijvoorbeeld worden geschilderd met een waterbestendige bitumineuze verf of afgewerkt met mortel, om de waterdichtheid en de impactweerstand te verbeteren.

Prefab elementen in lichtgewicht beton bestonden in talloze vormen en maten. Illustratief hiervoor is een tabel verschenen in het architectuurtijdschrift Neuf in het nummer van mei-juni 1972. Die tabel bevat 73 fabrikanten van lichtgewicht beton, die waren aangesloten bij de Unie der Agglomeraten met Cement van België (UACB). Voor elke fabrikant vermeldt de lijst het type product, bijvoorbeeld volle en holle blokken voor muren, prefab vloeren, muurelementen of isolatiepanelen. Ook het type lichtgewicht beton wordt vermeld: lichtgewicht beton op basis van plantaardige vezels, gas- of cellenbeton (al dan niet gewapend), beton met geëxpandeerde klei, puimsteen of een ander type lichtgewicht beton. Veruit de meest populaire producten waren holle en volle blokken met geëxpandeerde klei, gevolgd door volle en holle blokken in puimsteen. De hoge populariteit van elementen in geëxpandeerde klei wordt ook bevestigd door een lijst met producenten van Argex-blokken uit de jaren 1970, die 72 bedrijven vermeld, verspreid over het hele land, zowel kleine (familie-)bedrijven als grote ondernemingen.
Het hoge aantal fabrikanten toont hoezeer de Argex-blokken de Belgische bouwindustrie hadden overspoeld. Anderzijds dient er ook op gewezen te worden dat Argex-korrels heel makkelijk door eender welk betonbedrijf konden worden verwerkt. Daarentegen waren voor de productie van geautoclaveerd gasbeton specifieke machines nodig; bijgevolg legde er zich een kleiner aantal gespecialiseerde fabrikanten op toe, die evenwel een zeer grote productiecapaciteit bereikten.

marketing en reglementering

Lichtgewicht beton kon relatief makkelijk geïmplementeerd worden in de naoorlogse bouwpraktijk, wat niet wegneemt dat de producenten hun klanten, architecten en aannemers toch moesten overtuigen om hun product te gebruiken en zich vertrouwd te maken met de kenmerken ervan. Naast het uitbrengen van commerciële brochures en bedrijfscatalogi, organiseerden bedrijven ook evenementen en initiatieven voor potentiële klanten. Ytong bijvoorbeeld had een veelzijdige marketingstrategie ontwikkeld. Zo was er technische bijstand op de werf waarbij een expert de metselaars toonde hoe ze Ytong blokken moesten gebruiken; de redactie van Bouwen en Wonen werd in 1956 uitgenodigd voor een bezoek aan de fabriek in Burcht; Ytong organiseerde een ontwerpwedstrijd voor architecten om hen vertrouwd te maken met het materiaal (in 1969 aangekondigd in La Maison), enz. Een andere strategie was om nauw samen te werken met architecten in het ontwerp van specifieke gebouwen of experimenten. Een voorbeeld daarvan is het reeds aangehaalde Durox-huis van Braem, opgetrokken op de site van het Nationaal Bouwcentrum in Antwerpen.
Het tijdschrift Bouwen en Wonen bracht, veel meer dan andere tijdschriften in die tijd, regelmatig en uitgebreid verslag uit over nieuwe en innovatieve bouwproducten en –technieken. Het vermeldde daarbij ook specifieke gegevens over de kenmerken en fysieke eigenschappen van de materialen. Illustratief hiervoor is het oktobernummer van 1956, half-thematisch over lichtgewicht beton met artikels over Ytong, Siporex en Durisol. Andere architectuurtijdschriften zoals La Maison en Architecture waren kariger met technische informatie: vaak werd enkel vermeld dat lichtgewicht beton was gebruikt in een bepaald project, zonder daarbij dieper in te gaan op de technische of wetenschappelijke details.

Ondanks de inspanningen van de ondernemingen om informatie te verspreiden, was er uiteraard ook nood aan onafhankelijke en objectieve informatie. Een voorbeeld van wetenschappelijke en technische kennisontwikkeling is de organisatie van een studiedag in Rotterdam in 1969, die volledig aan gasbeton was gewijd. Deze ontwikkeling, en het toegenomen gebruik van lichtgewicht beton, noopten de overheid ertoe deze nieuwe bouwpraktijk te evalueren en reguleren. In Frankrijk bijvoorbeeld kwam er in 1975 een norm over de productie van blokken geautoclaveerd gasbeton. In België verscheen de norm NBN B 21-004 met betrekking tot ‘geprefabriceerde gewapende elementen van geautoclaveerd cellenbeton’ pas in 1992. Tot dan diende de Belgische norm NBN 538 toegepast te worden: deze norm, die was uitgevaardigd in 1952, legde de kwalitatieve vereisten van betonblokken voor metselwerk vast. De norm beschrijft drie verschillende categorieën betonblokken, in functie van het gewicht en de druksterkte: de grenswaarden voor blokken in lichtgewicht beton werden vastgelegd op 1200 kg/m³ en 2,94 N/mm² (in tegenstelling tot 1900 kg/m³ en 5,88 N/mm² voor de categorie halfzware blokken, en een onbeperkt gewicht en 9,81 N/mm² voor de categorie zware blokken). Daarnaast kon de kwaliteit ook worden beoordeeld op basis van het Benor kwaliteitslabel. Ytong verkreeg het kwaliteitslabel Benor voor zijn gekerfde blokken in gasbeton (de zogenaamde B.S. blokken of ‘blocs striés’, met mortel te plaatsen) en gladde blokken in gasbeton (de zogenaamde B.L. blokken of ‘blocs lisses’, aan elkaar te kleven).

toepassing op de werf

Lichtgewicht beton behoort tot de categorie materialen en producten die omschreven kunnen worden als ‘traditionnels évolués’: dergelijke producten houden het midden tussen innovatie en traditie en maken gebruik van vertrouwde of gekende materialen, maar vertonen verbeterde technische, economische of architecturale kenmerken en standaardafmetingen. Lichtgewicht beton werd vooral gebruikt omwille van zijn economische en praktische voordelen (lichter, sneller en goedkoper) maar binnen een relatief traditioneel architecturaal en constructief concept. De eigenschappen die deze materialen werden toegeschreven (geprefabriceerd, gerationaliseerd, vernieuwend, enz.) gingen niet noodzakelijk op voor de gebouwen waarin ze werden gebruikt: de bouwpraktijk was dan wel veranderd, maar het architectuurontwerp werd er niet door aangepast. Dit blijkt duidelijk uit de courante praktijk om blokken in lichtgewicht beton te gebruiken voor het binnenspouwblad, terwijl het buitenspouwblad in traditioneel metselwerk werd opgetrokken. Deze werkwijze was erg populair, ondanks dat, of net omdat de blokken lichtgewicht beton letterlijk achter het metselwerk verdwenen. Een sprekend voorbeeld daarvan is het huisvestingsproject Ban Eik in Wezembeek-Oppem, van de architecten van Groupe Structures: 289 eengezinswoningen werden opgetrokken met een binnenspouwblad in Ytong, dat schuil ging achter een buitenspouwblad in traditionele baksteen. Naast dit soort toepassingen in eengezinswoningen, die volledig aansloten bij het concept van ‘le traditionnel évolué’, werd lichtgewicht beton ook toegepast in verschillende hoge, typisch naoorlogse appartementsgebouwen. Voorbeelden zijn het Kiel in Antwerpen door Braem en Plaine de Droixhe in Luik door EGAU, die beide zijn opgetrokken met Durisol blokken. Ook bij dit soort toepassingen is het materiaal nauwelijks zichtbaar: blokken in lichtgewicht beton werden er gebruikt voor niet-dragende invulwanden in een skelet van gewapend beton, vaak bedekt met een pleisterlaag of een andere bekleding.
Naast deze onzichtbare en ‘generische’ voorbeelden van lichtgewicht beton, zijn er ook enkele ‘specifieke’ toepassingen, waarbij producten in lichtgewicht beton het uitgangspunt van het ontwerp vormden en waarbij de producent vaak van bij het begin nauw betrokken was. Een interessant voorbeeld van die specifieke toepassingen van lichtgewicht beton is het reeds vermelde Durox-huis: het ontwerp van deze gelijkvloerse woning was volledig gebaseerd op een module van 50 cm, tevens de standaardbreedte van de Durox-panelen. Braem is er uiteindelijk niet in geslaagd dit prototype op grote schaal te realiseren. Bij architecten Constant en Godart lukte dit wel, met de bouw van een sociaal huisvestingsproject in Seraing, waar 60 huizen werden opgetrokken met zowel binnen- als buitenmuren in standaard Durox-panelen van 2,50 m op 0,50 m.

woningen in lichtgewicht beton in Brussel

Uit een analyse van de huizen en appartementsgebouwen in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest die gepubliceerd werden in de naoorlogse architectuurtijdschriften, blijkt dat het gebruik van lichtgewicht beton in een 40-tal gevallen uitdrukkelijk werd vermeld, wat overeenkomt met ongeveer één vierde van de artikels waarin materialen en bouwtechnieken beschreven werden. De meeste artikels verwezen kort naar het gebruik van lichtgewicht beton, zonder daar verder over uit te weiden. Een paar keer werd het merk Ytong uitdrukkelijk vermeld en Durisol kwam in een tiental gevallen aan bod. Het succes van Durisol had te maken met zijn vroege ontwikkeling en zijn Belgische herkomst: de weinige voorbeelden van vóór 1955 zijn alle met Durisol gebouwd, wat weinig verrassend is aangezien de fabrieken van Ytong en andere bedrijven pas vanaf halverwege de jaren 1950 werden opgericht. Bovendien was de veelzijdigheid van Durisol een grote troef: Durisol kon gebruikt worden voor zowel verloren bekistingen van ter plaatse gegoten beton als prefab elementen, in zowel muren als vloeren.
In één op vier van de toepassingen waarin sprake was van lichtgewicht beton, gaat het over vloeren. De helft daarvan vermeldde expliciet het gebruik van Durisol, in de andere helft van de gevallen werd verwezen naar vloerplaten in lichtgewicht beton, naar holle vloerelementen, naar een isolerende chape in beton of naar een dak in puimsteenbeton.
In ruim 80% van de gevallen werden de muren opgetrokken met lichtgewicht beton. Blokken blijken veel vaker toegepast dan platen, sandwichpanelen en monolithische constructies. Wat het structurele ontwerp betreft, werd lichtgewicht beton even vaak gebruikt voor dragende muren als voor invulwanden in een skeletstructuur. Opvallend is dat er zich een evolutie lijkt voor te doen, waarbij lichtgewicht beton aanvankelijk vooral werd gebruikt voor invulwanden en pas later voor dragende muren. Het keerpunt situeert zich rond 1960. Deze evolutie valt evenwel moeilijk hard te maken of te verklaren, maar kan mogelijk worden toegeschreven aan de publicatiestrategie van de tijdschriften, die vanaf het einde van de jaren 1950 meer aandacht besteedden aan laagbouwwoningen (alleenstaande huizen en bungalows). Enkele uitzonderingen van hoogbouwprojecten in lichtgewicht beton zijn Le Groupe Florair in Jette (vier alleenstaande appartementsgebouwen van 11 verdiepingen van architect Remy Van der Looveren, met ter plaatse gegoten monolithisch cellenbeton), de sociale woontoren Ieder Zijn Huis van architect Willy Van Der Meeren in Evere (met sandwichpanelen in lichtgewicht beton) en het vrijstaande sociale woonblok van 13 verdiepingen van Groupe Structures in Brussel (met de binnenspouwbladen en de binnenmuren in lichtgewicht betonblokken).