De verwerking start bij de menger. Een hoge mengintensiteit is noodzakelijk om de polymeren volledig te activeren, waarna de specie via een gesloten pompsysteem of een stortkoker naar de bodem van de waterpartij wordt geleid. De stortkoker blijft diep ondergedompeld. Direct contact met het wateroppervlak wordt zo vermeden. De specie vloeit vanuit de kern naar buiten toe weg. Het verse beton drukt de aanwezige watermassa gecontroleerd weg zonder dat er turbulentie ontstaat die de cementpasta zou kunnen wegwassen. Geen mechanische verdichting nodig. De massa is zelfverdichtend. Het vloeit gestaag om eventuele wapening heen en vult de bekisting volledig op basis van de eigen hydrostatische druk.
Tijdens het storten blijft het stortpunt vaak stationair bij kleinere oppervlakken, terwijl bij grotere projecten de stortbuis methodisch door de bouwput beweegt om een egale dekking te waarborgen. De cohesie is zo groot dat de overgang tussen beton en water scherp blijft. Geen wolkvorming van cement in het buitenwater. Het materiaal zoekt zijn eigen weg. Zelfs bij lichte stroming behoudt de massa haar integriteit, waarbij de interne viscositeit voorkomt dat de toeslagmaterialen naar de bodem zinken of de vloeibare componenten naar de oppervlakte drijven. Het resultaat is een monolithisch blok dat onder water uithardt met dezelfde betrouwbaarheid als een constructie die onder droge omstandigheden is gestort.
In de praktijk wordt de term colloïdaal beton vaak uitwisselbaar gebruikt met 'anti-uitspoelbeton', internationaal bekend als Anti-Washout Concrete (AWC). Toch schuilt de variatie in de specifieke chemische basis van de hulpstoffen. We onderscheiden mengsels op basis van natuurlijke polymeren, zoals cellulose-ethers, en varianten die gebruikmaken van synthetische polymeren of microbiële polysachariden zoals welangom. De keuze hangt af van de zoutgraad en de temperatuur van het water. Natuurlijke extracten reageren soms grillig op temperatuurschommelingen. Synthetische varianten bieden meer stabiliteit tijdens complexe stortoperaties bij extreme dieptes.
Er bestaat een wezenlijk verschil met regulier onderwaterbeton, vaak aangeduid als hydrobeton. Hydrobeton is weliswaar zeer vloeibaar, maar mist de specifieke 'trek' van de colloïdale toevoeging. Waar hydrobeton bij een val door de waterkolom direct uitspoelt en een cementwolk vormt, blijft colloïdaal beton een homogene massa. Het verschil zit in de interne cohesie. Het ene type leunt op de storttechniek, het andere op de eigen materiaalmatrix. Een ander onderscheid zien we bij de vloeibaarheidsklassen; colloïdaal beton wordt vrijwel altijd geproduceerd in de hoogste vloeiklassen, zoals F6, of zelfs als SF-beton (Self-Flowing).
| Type variant | Belangrijkste kenmerk | Toepassing |
|---|---|---|
| Anti-uitspoelbeton (AWC) | Hoge interne cohesie door polymeren | Stromend water, reparatie onder water |
| Colloïdaal injectiegrout | Zeer fijne toeslagmaterialen | Vullen van holle ruimtes, grindnesten herstellen |
| Hydrobeton (Tremiebeton) | Hoge vloeibaarheid, geen specifieke additieven | Massieve onderwaterfunderingen in rustig water |
Soms worden mengsels aangepast met silicafume. Dit verhoogt de thixotropie. De specie vloeit makkelijk onder druk, maar staat direct stil zodra de druk wegvalt. Ideaal voor het afdichten van lekken in damwanden. Het materiaal moet daar immers blijven waar het gestort is. Geen weglopen in onbekende holtes. Een delicate balans tussen vloeigedrag en directe standvastigheid.
Een pijler van een verkeersbrug in een drukbevaren kanaal vertoont betonrot onder de waterlijn. Droogzetten met een kofferdam is te kostbaar. De scheepvaart moet doorgaan. Duikers brengen een eenvoudige bekisting aan. Via een flexibele slang pompt men colloïdaal beton in de bekisting. Ondanks de lichte stroming en de trillingen van passerende schepen blijft het mengsel homogeen. Geen witte waas van cement in het water. De specie vloeit moeiteloos rond het dichte vlechtwerk van de extra wapening.
Een bouwkuip in een historische binnenstad waar bemaling streng verboden is vanwege zettingsgevaar voor de omgeving. De bodem ligt vijf meter onder de waterspiegel. Een continue stroom colloïdaal beton wordt via een stortkoker naar beneden geleid. De massa verspreidt zich traag over de bodem. Het verdringt het troebele slibwater gecontroleerd naar boven. Er ontstaat een monolithische vloer die direct waterdicht is tegen de opwaartse druk. Zelfverdichtend en zonder zwakke plekken rond de heikoppen.
Holle ruimtes achter een oude gemetselde kademuur. Het getij trekt bij iedere beweging zand weg. De stabiliteit komt in gevaar. De aannemer boort gaten en injecteert een colloïdale mortel direct in de holtes. Het materiaal reageert niet op het aanwezige zoute water. Het vloeit uit in de kleinste kieren en staat direct na het vullen stil. Geen ongecontroleerd weglopen. De muur is weer constructief verbonden met het achterland.
De basis voor elk betonmengsel in Nederland ligt vast in de NEN-EN 206, in samenhang met de nationale aanvulling NEN 8005. Deze normen dicteren de eisen voor de samenstelling, eigenschappen en de conformiteit van de specie. Bij colloïdaal beton zijn vooral de vloeiklassen en de stabiliteit van belang. De norm schrijft voor hoe de producent de duurzaamheid garandeert middels milieuklassen. Voor constructies in contact met oppervlaktewater of zeewater zijn klassen zoals XS of XA vaak van toepassing. De technische specificaties van de hulpstoffen, zoals de polymeren die de cohesie bevorderen, moeten voldoen aan de NEN-EN 934-reeks. Dit borgt dat de additieven de uitharding of de uiteindelijke sterkte niet nadelig beïnvloeden.
Uitvoering onder water is een vak apart. NEN-EN 13670 is de norm voor het realiseren van betonconstructies. Hierin worden specifieke eisen gesteld aan de stortmethode. Geen vrije val van de specie door de waterkolom. De integriteit van de constructie staat centraal. Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) fungeert als de wettelijke kapstok die naar deze private normen verwijst. De constructeur moet aantonen dat het beton onder water dezelfde constructieve veiligheid biedt als een droog gestorte variant. Dit vergt vaak aanvullende kwaliteitscontroles, zoals proefstorten of ultrasoon onderzoek na uitharding.
Werken in het water betekent direct te maken krijgen met de Omgevingswet. De zorgplicht is hierin leidend. Je mag de waterkwaliteit niet negatief beïnvloeden. Het Besluit activiteiten leefomgeving (BAL) stelt regels voor lozingen en werkzaamheden in de waterbodem. Colloïdaal beton biedt hier een voordeel. Door de minimale uitspoeling blijft de vertroebeling van het oppervlaktewater beperkt. Dit is vaak een harde eis in de watervergunning.
Certificering is essentieel. Het Besluit bodemkwaliteit (Bbk) ziet toe op de chemische samenstelling van bouwstoffen. De toegepaste polymeren en cellulose-derivaten mogen geen schadelijke stoffen afgeven aan het milieu. Fabrikanten leveren hiervoor vaak een milieuverklaring of NL-BSB certificaat. Zonder deze bewijslast is toepassing in een waterwingebied of ecologisch kwetsbaar water ondenkbaar. De controleurs van Rijkswaterstaat of de lokale waterschappen zien streng toe op de naleving. Geen naleving betekent stilleggen. Zo simpel is het.
De noodzaak voor beton dat onder water zijn integriteit behoudt, is niet nieuw, maar de oplossing was decennialang puur mechanisch. Tot diep in de twintigste eeuw vertrouwde de waterbouw uitsluitend op de tremie-methode. Een passieve techniek. Men accepteerde dat de buitenste laag van het beton steevast uitspoelde en als 'slappe hap' achterbleef. Pas in de jaren 70 van de vorige eeuw veranderde de benadering radicaal. De focus verschoof van de stortkoker naar de moleculaire structuur van de specie zelf. De chemische industrie introduceerde de eerste generatie cellulose-ethers als viscositeitsverbeteraars. Een doorbraak.
Japanse ingenieurs speelden in de jaren 80 een sleutelrol bij de verdere verfijning. Hun ambitieuze bruggen- en tunnelprojecten in turbulente kustwateren vereisten meer dan alleen een vloeibaar mengsel; de specie moest actief weerstand bieden aan externe waterdruk en stroming. Dit leidde tot de ontwikkeling van de moderne Anti-Washout Admixtures (AWA). De evolutie ging snel. Van natuurlijke polymeren naar complexe synthetische varianten die minder gevoelig zijn voor temperatuurverschillen. In Nederland vond de techniek al snel zijn weg naar de complexe binnenstedelijke kadereconstructies en diepe bouwputten. Wat begon als een experimenteel additief voor noodreparaties, groeide uit tot een gestandaardiseerde technologie binnen de Europese betonnormen. Geen giswerk meer. De materiaalwetenschap verving de hoop op een goede afloop bij onderwaterstorten.
Joostdevree | Betonhuis | Bcgroningen | Cur-aanbevelingen | Mermansbeton | Duikwerken