De uitvoering van trilwerk start zodra de betonspecie in de bekisting is aangebracht. Men maakt meestal gebruik van interne vibratie middels een trilnaald. Deze naald zakt verticaal in de massa. De bediener voert de kop op regelmatige afstanden in de specie, waarbij de onderlinge afstand tussen de insteekpunten zodanig is dat de actieradiussen elkaar overlappen. Een snelle insteek gevolgd door een langzame extractie zorgt ervoor dat de vrijgekomen lucht naar boven wordt gedrukt en het gat van de naald zich weer volledig sluit.
Bij constructies die uit meerdere stortlagen bestaan, dringt de trilnaald een aantal centimeters door in de onderliggende laag. Dit proces is essentieel voor een goede hechting tussen de verschillende lagen. Het voorkomt koude naden. De trilling stopt op het moment dat er geen luchtbellen meer opborrelen en de specie rondom de naald een lichte glans vertoont. Soms is de wapeningsdichtheid te groot voor een naald. In dergelijke gevallen wordt bekistingstrilling toegepast.
Externe trilmotoren worden dan aan de buitenzijde van de bekisting gemonteerd. De gehele bekistingswand fungeert als resonator. Dit brengt de betonmassa indirect in beweging. Bij horizontale oppervlakken, zoals vloervelden, volstaat vaak een oppervlakteverdichting. Trilbalken of trilplaten strijken over de bovenzijde terwijl de trillingen verticaal de diepte in trekken. Het proces vereist een scherp oog voor de consistentie van de massa; te kort trillen laat holle ruimtes achter, terwijl te lang trillen ontmenging van de specie veroorzaakt.
De meest gangbare vorm van trilwerk op de bouwplaats is inwendige vibratie. Hierbij regeert de trilnaald. Afhankelijk van de wapeningsdichtheid en de korrelgrootte van het toeslagmateriaal kiest de uitvoerder voor een specifieke diameter van de naald, variërend van handzame types voor fijnmazig werk tot zware industriële apparaten voor massieve funderingsblokken. De frequentie van de trillingen bepaalt hoe effectief de interne wrijving wordt opgeheven.
Uitwendige vibratie, vaak bekistingstrilling genoemd, vormt een essentieel alternatief wanneer de bekisting te smal is voor een naald of de wapeningskorf zo dicht is dat insteken onmogelijk wordt. In de prefabbetonindustrie is dit de standaard. Trilmotoren worden vastgeklemd aan de buitenzijde van de stalen of houten bekisting. De energie moet door de wand heen de specie bereiken. Dit vraagt om een robuuste bekistingsconstructie; de krachten zijn enorm en een zwakke bekisting zou onder het geweld simpelweg openscheuren.
Bij het storten van vloeren of wegen volstaan de eerder genoemde methoden vaak niet voor een egaal resultaat. Hier komt de trilbalk of de trilplaat in beeld. Dit instrument verdicht de bovenste laag van de betonmassa tot een diepte van ongeveer 15 tot 20 centimeter. Voor dikkere vloeren combineert men vaak een trilnaald voor de basis met een trilbalk voor de afwerking van de toplaag. Het is een delicate balans. Te veel energie aan het oppervlak haalt te veel fijne delen en water naar boven, wat de slijtvastheid van de vloer niet ten goede komt.
Een wezenlijk onderscheid moet worden gemaakt met zelfverdichtend beton (ZVB). Bij dit type beton is trilwerk overbodig. Door een specifieke samenstelling met hulpstoffen en een hoog aandeel aan fijne stoffen vloeit de specie door eigen gewicht in elke hoek. Men kiest voor ZVB bij extreem complexe vormen of wanneer geluidsoverlast van trilwerk tot een minimum beperkt moet blijven. Het ontbreken van trilwerk bespaart arbeidstijd, maar de grondstofkosten liggen aanzienlijk hoger.
Stel je een wandbekisting voor van drie meter hoog. De betonstorter laat de trilnaald systematisch in de verse laag zakken. Je ziet de specie rondom de naald direct 'vloeibaar' worden; de grove structuur verdwijnt en maakt plaats voor een glanzende, homogene massa. Luchtbellen breken aan de oppervlakte. Soms grote bellen, soms een fijn schuim. Het geluid verandert van een hol gebrom naar een doffere, stabiele toon zodra de luchtinsluitingen zijn verdreven. Een korte aanraking met de wapening zorgt voor een scherpe, metaalachtige resonantie die de verdichting rond de staven versnelt.
Bij de aanleg van een grote betonvloer zie je de trilbalk over de specie glijden. De machine lijkt over het beton te zweven. Waar de balk is geweest, blijft een strakke, vochtige film achter. Grove grindkorrels die net nog uitstaken, zijn nu volledig ingebed in de fijnere mortel. De operator houdt de snelheid constant. Te snel betekent een onvoldoende verdichte kern. Te langzaam veroorzaakt een te dikke laag 'bleedingwater' aan de oppervlakte, wat de toplaag verzwakt.
In een prefab-elementenfabriek gaat het er anders aan toe. Geen handmatige naalden hier. Je hoort het diepe, dreunende geluid van externe trilmotoren die aan de stalen mallen zijn vastgebout. De hele bekisting vibreert. Je ziet de stugge specie in enkele seconden nivelleren en zelfs de kleinste hoekjes van de mal vullen. Dit is trilwerk op zijn meest intensiefst; de energie die vrijkomt is zo groot dat de bekisting zonder stevige verankering simpelweg van zijn plek zou wandelen.
De constructieve integriteit van betonwerken is stevig verankerd in het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL). Essentieel voor de praktijk. Zonder een deugdelijke verdichting voldoet een betonconstructie simpelweg niet aan de fundamentele veiligheidseisen die de wet stelt aan de draagkracht. NEN-EN 13670 vormt hierbij de centrale norm voor het uitvoeren van betonconstructies. Deze normering is onverbiddelijk: betonspecie moet zodanig worden verdicht dat de ingesloten lucht nagenoeg volledig wordt verwijderd. Een tekortkoming in dit proces vertaalt zich direct naar een verminderde duurzaamheid en een kortere levensduur, wat haaks staat op de prestatie-eisen uit de Eurocodes. De relatie tussen het trilwerk en de uiteindelijke milieuklasse van het beton is onlosmakelijk verbonden via deze regelgeving.
Naast de technische kwaliteit dicteert de Arbowetgeving de randvoorwaarden voor de uitvoering op de vloer. Werken met een trilnaald is fysiek belastend. Het Arbeidsomstandighedenbesluit stelt daarom scherpe grenswaarden voor de blootstelling aan hand-armtrillingen om beroepsziekten zoals 'witte vingerziekte' te voorkomen. Ook de geluidsproductie van externe trilmotoren bij bekistingstrilling valt onder strikte regelgeving. Werkgevers moeten maatregelen treffen zodra de dagelijkse blootstelling aan geluid de drempelwaarde overschrijdt. Gehoorbescherming is dan geen optie meer. Het is een wettelijke verplichting. Het proces van trilwerk bevindt zich hiermee op het snijvlak van constructieve kwaliteit en de bescherming van de vakman.
Voor de opkomst van mechanisch trilwerk was beton een stugge materie. Men sprak van stampbeton. Arbeiders hanteerden zware houten of ijzeren stampers om aardvochtige mortel in lagen van vijftien centimeter handmatig te comprimeren. Een arbeidsintensief proces. Het resultaat hing volledig af van de spierkracht en discipline van de ploeg. Luchtinsluitingen waren eerder regel dan uitzondering, wat de constructieve betrouwbaarheid van grote werken vaak in de weg zat.
De jaren twintig van de vorige eeuw markeerden het omslagpunt. Ingenieurs zochten naar methoden om de vloeibaarheid van beton tijdelijk te verhogen zonder extra water toe te voegen; water was immers de vijand van de eindsterkte. In Frankrijk experimenteerde men met de eerste pneumatische trilapparaten. De ontdekking was fundamenteel: hoogfrequente trillingen hieven de interne wrijving tussen de toeslagkorrels op. Het beton gedroeg zich plots als een vloeistof. Het vloeide in hoeken waar een stamper nooit kon komen.
Tijdens de naoorlogse wederopbouw in Nederland versnelde de ontwikkeling. De noodzaak voor snelle, hoogwaardige woningbouw en infrastructuur eiste mechanisatie. De logge, externe bekistingstrillers kregen gezelschap van de handzame trilnaald. Deze evolutie maakte het gebruik van complexere wapeningsnetten mogelijk. Een stamper paste daar niet tussen, een slanke trilnaald wel. In de loop der jaren verschoof de focus van puur mechanische kracht naar precisie. De introductie van de elektrische hoogfrequent-omvormer in de jaren zeventig zorgde voor een constante trilenergie, onafhankelijk van de belasting in de specie. Vandaag de dag is trilwerk gedigitaliseerd en gekalibreerd, maar het basisprincipe — de fysica van het vloeibaar maken door resonantie — is al honderd jaar onveranderd.