Kennisbank 
Het verharden van beton is het gevolg van een chemisch-fysische reactie van cement en water. Hierbij komt warmte vrij. Door de vrijkomende warmte zal het beton in het begin in temperatuur stijgen en als gevolg daarvan willen uitzetten. Na het bereiken van de maximum temperatuurpiek zal het beton weer afkoelen en als gevolg daarvan ook weer willen krimpen. Wanneer het gestorte constructiedeel niet aan een bestaande (reeds verharde constructie) wordt vast gestort zullen de vervormingen als gevolg van de temperatuur stijging en daling niet verhinderd worden en zullen er dus geen spanningen optreden als gevolg van verhindering (zie afbeelding figuur 664.1).
Wanneer het onderdeel wordt gestort aan een bestaande constructie, dan zal deze bestaande constructie de vervorming als gevolg van het opwarmen en afkoelen van de constructie verhinderen en zullen er dus wel spanningen optreden. Tijdens het opwarmen zullen dit drukspanningen zijn, echter deze spanningen zullen, ook als gevolg van de dan nog lage elasticiteitsmodulus van het verse beton, van beperkte grootte blijven. Wanneer het beton gaat afkoelen heeft het beton al een grotere elasticiteitsmodulus ontwikkeld waardoor in het afkoeltraject de (trek)spanningen aanzienlijk groot kunnen zijn. Wanneer deze (trek)spanningen groter zijn dan de op dat moment aanwezige trekcapaciteit van het beton dan zal het beton scheuren (zie figuur 664.2). De scheuren zijn in dat geval vaak door en door waardoor er dus een groot risico is op watervoerende scheuren.
Ook wanneer een constructie gestort wordt los van bestaande constructies (en dus geen externe verhindering ondervindt) is er nog een risico op scheurvorming. Dit wordt veroorzaakt door interne verhindering. (zie figuur 664.1). Dit mechanisme treedt op als gevolg van het temperatuurverschil tussen de kern en de buitenzijde van de constructie. Als gevolg van het temperatuurverschil zullen er ook spanningen optreden. De buitenzijde van de constructie koelt al af terwijl de kern nog warm is. De buitenzijde van de constructie wil dus krimpen terwijl de binnenzijde dit verhindert. Hierdoor zullen er spanningen optreden die mogelijk groter zijn dan de op dat moment aanwezige treksterkte met als gevolg scheuren. De scheuren die door dit mechanisme veroorzaakt, zijn vaak niet doorgaand. De nadelige effecten beperken zich hierbij grotendeels tot de duurzaamheid van de constructie (corrosie van de wapening). Ook kan het mechanisme de mate van scheurvorming in combinatie met uitwendige verhindering versterken.
Factoren die bij het kwantificeren van de spanningsontwikkeling en kans op scheurvorming in jong beton een rol spelen, zijn:
- het temperatuurverloop als functie van de plaats en tijd;
- de ontwikkeling van thermische eigenschappen;
- de ontwikkeling van mechanische eigenschappen;
- rheologische eigenschappen (kruip en relaxatie);
- mechanische randvoorwaarden;
- de aanwezigheid van kunstmatige koeling.
Het temperatuurverloop in de constructie is afhankelijk van:
- de adiabaat van het betreffende betonmengsel (reactiviteit toegepaste cement);
- de temperatuur van het mengsel bij aanvang van de stort;
- de buitentemperatuur;
- het verloop van de buitentemperatuur;
- de windsnelheid;
- dikte van het constructiedeel;
- isolerend vermogen van de bekisting;
- al of niet aanwezigheid van kunstmatige koeling.
De mechanische eigenschappen zijn afhankelijk van de voortgang van het hydratatieproces. De ontwikkeling van de mechanische eigenschappen is daarmee een functie van de tijd en van het temperatuurverloop in de tijd.
Bij het berekenen van de spanningen in het beton, als gevolg van verhinderde vervormingen bij het hydratatieproces, is bij hoogovencementbeton het optreden van autogene krimp bij betonsterktes van C30/37 en C35/45 significant. Dit is een inzicht dat pas de laatste jaren is ontstaan en nog niet verwerkt is in NEN-EN 1992-1-1 art. 3.1.4 Kruip en krimp [31]. De in NEN-EN 1992-1-1 gegeven waarden voor de autogene krimp zijn juist voor portlandcementbeton (CEM I) maar significant te laag voor hoogovencementbeton (CEM III). Zie publicatie Autogene krimp- Wat is Autogene krimp en hoe ontstaat het?, Betoniek, september 2012 [99]. In de Richtlijn Ontwerp Kunstwerken [27] is opgenomen dat het verschijnsel autogene krimp in de koelberekeningen moet worden meegenomen en dat daartoe de grootte van de autogene krimp d.m.v. beproeving op het betreffende betonmengsel moet worden bepaald.
