Beton gaat lang mee, ook in zware (weers)omstandigheden. Het is daarom ook geschikt om vb. put- en riooldeksels te maken. Houten exemplaren worden als snel groen, gevaarlijk glad en rot. Beton heeft bovendien het voordeel dat je het iedere gewenste vorm en sterkte kan geven.
De vorm maak je of bekleed je met glad materiaal, zodat het betonblok er na harding makkelijk kan uitgehaald worden. De vorm kan je maken uit hout, een ‘bekisting’. Of je kan hem in een bak met vochtig zand uitsparen. Of in de grond uitgraven. Of afbakenen met stenen. Beton is zwaar, dus de vorm moet zeer stevig zijn. Voor je er beton in stort bekleed je de binnenkant met 2 lagen krantenpapier, of met folie. Die moet je vastkleven of klemmen zodat ze niet met het gestort beton mee wegschuift. Als je gladde platen of planken gebruikt (en eventueel de omkadering kan open maken) is dit niet nodig.
Je deksel zal niet stevig zijn (of blijven) als je er geen (be)wapening in doet. Geen schiettuigen, wel staal. Dat kan variëren van kippengaas tot betonijzer. Buig uiteinden van ijzer in haakvorm, zodat staven niet gaan schuiven in het beton. Maak kruisende verbanden in 2, afhankelijk van vorm en dikte 3 dimensies, en bind die met ijzerdraad aan elkaar. Je hebt minstens 2,5 cm beton rond het ijzer nodig om roestvorming te vermijden. Het ijzer zelf mag beroest zijn, dat geeft een betere hechting van het beton. Doordat het van lucht afgesloten is zal het niet verder roesten.
Leg enkele stenen stevig onder de wapening zodat ze niet op de bodem, maar ergens halverwege komt te zitten. Delen die niet ingegoten zijn zullen gaan roesten, en het uitzettende roest (tot 2 x het staalvolume!) zal het beton uit elkaar drukken en doen barsten.
Je kan ook eerst wat beton gieten, dan de wapening er op leggen, en dan verder gieten.
Giet het beton zonder luchtbellen in te sluiten. Die verzwakken het beton en geven kans op roest. Je kan lucht uit het natte beton drijven door het te trillen. Je kan hiervoor ook tegen de vorm kloppen, of een vlakschuurmachine er tegen houden. Beton vibreren of trillen drijft de ingesloten luchtbellen er uit en maakt het steviger.
Gezien betonnen deksels loodzwaar zijn kan je grote exemplaren hanteerbaarder maken door twee halve i.p.v. een volledige te gieten.
Laat beton traag drogen. Dek het 48 uren af met plastiek of houd het vochtig. Het is droog na een dag of 4, en hard na 28 dagen.
Beton laat, zeker als het voldoende dik en dicht is, nauwelijks water door. Scheurtjes (of voegen) daarentegen wel. Voorkom scheurtjes door een gelijkmatige droging (overal eenzijdig of tweezijdig, gelijke dikte van de delen, gelijke temperatuur en vochtigheid).
Als je een deksel maakt is het handig om ringen te voorzien zodat je daarmee het deksel kan optillen. I.v.m. het roestprobleem kunnen die best gegalvaniseerd zijn, evenals de draad of stang waarmee je de ring verankert. Bij voorkeur bevestig je die verankering ook aan de wapening.
Als je aan de bovenkant in het beton een verdieping maakt die groot en diep genoeg is, kan de ring daarin liggen, en steekt er niets storend boven het oppervlak uit.
Je kan op die manier ook bloembakken, palen, eet- en drinkbakken ed. maken. Je kan er, net als in aardewerk, riolerings- en schoorsteenpijpen mee maken. Houd voor paswerk rekening met de krimp.
Zoveel te groter het object wordt, zoveel te dikker de wand moet zijn. Je kan het stuk dan best ter plaatse gieten. Denk er aan dat een groot ding ook loodzwaar wordt. En zo goed als niet te verplaatsen is. Als de bak buiten moet staan zorg dan voor gaten waarlangs het water weg kan. Of, voor een drinkbak, viskuip ed., voorzie een tap zodat je voor de winter al het water er uit kan laten lopen. Anders vriest de bak zeker stuk.
Er zijn op die manier zelfs betonnen boten gebouwd. Water weegt 1 kg/dm3, beton 2,5 kg. Het soortgelijk gewicht van beton varieert van niet verdicht beton: 2.3 kg, over verdicht naar gewapend beton: 2,5kg. Maar door de lege ruimte binnenin is het verplaatste volume water groter dan het gewicht van de boot (Wet van Archimedes). Dus het kan perfect. Zelfs Hitler gaf opdracht om grote, betonnen tankschepen te bouwen. Vaak werden betonnen schepen als gesleepte bakken zonder eigen aandrijving gebruikt. De wanden waren slechts 102 tot 127 mm dik. Vooral in oorlogstijd, met een tekort aan hout en staal, leefde deze bouwtechniek op.
Je kan zelfs tuinornamenten: olifant, sfinx, adelaar… in beton maken. Begin met een geraamte van dun en plooibaar betonijzer. Modelleer daaromheen kippengaas. Vul de binnenkant op met hooi of oude kranten, die je er later uit kan halen. En werk de buitenkant af met fijn beton of mortel.
Om vers beton op ouder beton of steen een beter hechting te geven kan je de bestaande ondergrond ruw maken door er stukjes uit te hakken, of sleuven in te slijpen, of stalen nagels in te slaan, of enkele gaten in te boren. Er bestaan in de handel ook plastiek-emulsies om op het oudere gesteente een soort hechtlaag te schilderen. Daarvan kan je ook wat in het nieuwe beton mengen.
Romeins beton
In het midden van de 20e eeuw werden betonnen constructies ontworpen om 50 jaar mee te gaan. Nu ontwerpen we gebouwen die 100 tot 120 jaar trotseren. Romeinse haveninstallaties hebben 2000 jaar chemische aantasting en golfslag onderwater overleefd. En zonder bewapening. Het is buitengewoon goed bestand tegen fragmentatie en bijna immuun voor de corrosie door zout water.
Door gebrek aan grote opdrachten en een sterke centrale overheid raakte het gebruik van Romeins beton in onbruik. Smeaton's Tower in de jaren 1750 is een van de eerste grote post-Romeinse toepassingen van beton. Hij herontdekte het gebruik van hydraulische kalk, een vorm van beton die het materiaal onder water kon uitharden.
De Romeinen maakten beton door kalk en vulkanisch gesteente te mengen. Het verschil zit niet in de vulmiddelen (zand en steen(tjes)), maar in het bindmiddel: cement en/of de klinker.
Voor onderwater structuren werden kalk en vulkanische as gemengd om mortel te vormen, en samen met vulkanische tufsteen verpakt in houten vormen en in zee neergelaten. Het zeewater ging een chemische reactie hiermee aan. De kalk werd gehydrateerd en reageerde met de as om het geheel samen te cementeren.
Vitruvius, ingenieur bij keizer Augustus, en later Plinius de Oudere schreven dat de beste maritieme beton werd gemaakt met as uit vulkanische gebieden van de Golf van Napels in de buurt van Pozzuoli. As met dergelijke minerale eigenschappen, genaamd puzzolaanaarde, is te vinden in vele delen van de wereld.
Het onderzoeksteam van Monteiro vond dat Romeinse beton op essentiële punten verschilt van de moderne soort. Het heeft meer toegevoegde aluminium en minder silicium.
Het Romeinse recept bevat minder dan 10 percent kalk (gewicht), en is gebrand op tweederde of minder (900°) van de temperatuur die vereist is voor Portland cement (1450°). Hierdoor is de productie minder milieubelastend.
Puzzolaan is reeds door de natuur (vulkanisch) gebrande aarde die veel aluminium bevat.
In reactie met kalk vormt het Al-tobermoriet, dat een hoge sterkte en levensduur geeft.
Admir Masic (MIT '22-'23) vindt dat de superieure kwaliteit van Romeins beton
waarschijnlijk komt door ongebluste kalk direct heet te mengen met puzzolaan en water bij extreem hoge temperaturen. Dit zorgt voor andere, betere en meer verbindingen, en alle reacties worden versneld.
De kalkklasten (& brokken) geven beton een opmerkelijk zelfherstellende vermogen.
Water in scheurtjes reageert met kalk en verhardt daarin als calciumcarbonaat.
Herodes liet de haven van Caesarea bouwen met Romeins beton. Met stenen gevulde boten of bodemloze, dubbelwandige kratten werden afgezonken, en de stenen werden via bronzen buizen met beton overgoten.
Door de eeuwen heen reageerde het philipsiet in de puzzolaan met zeewater om tobermoriet te vormen. Dat is sterker dan modern beton. Er was een tsunami voor nodig om de haven te vernietigen.
Philipsiet: gehydrateerd natrium-kalium-calcium-aluminium-silicaat, dichtheid 2,2, hardheid 4-5. Behoort tot de zeolieten.
Tobermoriet: gehydrateerd calciumsilicaat, Dichtheid +2,4, hardheid 2,5.
Zowel de materialen als de manier waarop de Romeinen ze gebruikten zijn duurzamer dan de onze. Puzzolaan kan 40 procent van 's werelds vraag naar Portlandcement vervangen.
En we gebruiken 19 miljard ton beton per jaar!
De precieze werkwijzen en samenstellingen zijn helaas echter na de val van het Romeinse rijk verloren gegaan.
