Nuttige documenten
  • Vloeistofdichte betonvloeren : ontwerp en uitvoering. WTCB-Dossiers, 2004/4, Katern nr. 11.
  • Betonnen wanden en platen voor vloeistofdichte toepassingen. Ontwerp en uitvoering volgens Eurocode 2. WTCB-Dossiers, 2005/4, Katern nr. 8.
  • Bomhard H., Concrete and environment. An introduction. Budapest, FIP-symposium, vol. 1, 1992.

Dichtheid van inge­graven constructies uit gewapend beton 2007/02.09

In nieuwe constructies worden de ingegraven ruimten steeds vaker ingericht als garage of als kelder, evenals tot leefruimten, voorzien van een vochtgevoelige afwerking. Dit artikel geeft een overzicht van de mogelijke beschermingssystemen, en dan vooral van de dichtheid die kan geboden worden door ingegraven constructies uit gewapend beton.

1. Inleiding

Bij bouwwerken in contact met de grond dient men bijzondere aandacht te besteden aan de bescherming ervan tegen vocht. De bestemming en de binnenafwerking van de ingegraven ruimten moeten duidelijk gedefinieerd zijn opdat men een geschikte bescherming zou kunnen voorzien, en dit zowel tijdens het ontwerp als tijdens de uitvoering. Het ontwerp van een ingegraven garage of een traditionele kelder zal dus niet hetzelfde zijn als dat van een ingerichte ruimte (kantoor, medisch kabinet, …), waarvan de binnenafwerking onvermijdelijk gevoelig zal zijn voor vocht. Tabel 1 geeft een overzicht van de mogelijke beschermingssystemen voor ingegraven constructies, afhankelijk van de situatie.

Tabel 1 Mogelijke systemen ter bescherming van ingegraven constructies tegen waterinfiltraties.
Te controleren parameters Mogelijk beschermingssysteem
Bodemonderzoek Permeabiliteit van de bodem Helling van het terrein rondom het gebouw Vochtgevoelige binnenafwerking (¹)
Het niveau van het grondwater is permanent lager dan de keldervloer Goed (zanderig over een zodanige hoogte dat elk risico op waterdruk op de wand uitgesloten is - deze situatie treft men in de praktijk zelden aan) Van het gebouw weg Neen (zie a) (a) Cementering aan de buitenzijde + bitumenemulsie

(b) Membraan dat het vochttransport door capillariteit of diffusie tegengaat (³)

(c) Cementering aan de buitenzijde + horizontaal en verticaal draineersysteem

(d) Waterdichte bekuiping :
  • ter plaatse gestorte betonconstructie, eventueel aangevuld met injecties
  • stijve bekuiping (²) aan de binnenzijde
(e) Soepele bekuiping (4)
Ja (zie b)
Horizontaal of naar het gebouw toe Neen (zie c)
Ja (zie b)
Gering (kleiachtig over de volledige of gedeeltelijke hoogte van de kelder) Van het gebouw weg Neen (zie c)
Ja (zie e)
Horizontaal of naar het gebouw toe Neen (zie c)
Ja (zie e)
Het niveau van het grondwater is (tijdelijk) hoger dan de keldervloer Neen (zie d)
Ja (zie e)
(¹) De letters tussen haakjes verwijzen naar de minimale bescherming die men dient te voorzien. Het spreekt voor zich dat gunstigere beschermingsklassen voor de betreffende belasting ook toegestaan zijn. Van a naar d gaan de prestaties van het systeem in stijgende lijn.
(²) Het gaat om een minimum tweelaagse bepleistering die blijvend zichtbaar is om herstellingen (tengevolge van de onvermijdelijke krimp, zettingen, …) toe te laten. Het bindmiddel kan zowel cement- als harsgebonden zijn. De ondergrond moet zuiver zijn en een voldoende mechanische sterkte hebben.
(³) In sommige gevallen, waarbij de kelder permanent hoger ligt dan het niveau van het grondwater en er geen waterdruk is, kan het volstaan een membraan te voorzien dat het vochttransport (door capillariteit of diffusie) tegengaat. Er moeten dan wel maatregelen getroffen worden om te vermijden dat dit membraan zou beschadigd worden door de latere werkzaamheden.
(4) In dit geval dient men water- en dampdichte membranen te gebruiken (bv. met gelaste naden). Deze kunnen langs buiten aangebracht worden tegen de waterdicht te maken constructie en vervolgens beschermd tegen beschadigingen tengevolge van het aanaarden. Ze kunnen eveneens langs binnen aangebracht worden, waarna de waterdicht te maken constructie wordt uitgevoerd.

In dit artikel zullen we trachten de situatie voor de waterdichtheid van ingegraven constructies uit ter plaatse gestort gewapend beton of uit geprefabriceerde betonelementen te verduidelijken, rekening houdend met de voorschriften uit Eurocode 2 (NBN EN 1992-3).

2. Dichtheidsklassen

Om de verschillende toepassingsdomeinen te bestrijken, definieert de norm NBN EN 1992‑3 vier dichtheidsklassen (zie tabel 2).

Vermits deze een belangrijke weerslag heeft op de verdere opvatting en dimensionering, dient de ontwerper steeds vooraf de dichtheidsklasse van de ingegraven constructie te bepalen.

De dichtheidsklasse 0 heeft betrekking op gewoon gewapend beton en kan slechts weerhouden worden indien het onvermijdelijk infiltrerende water geen hinder teweegbrengt of kan gekanaliseerd of afgevoerd worden. Terwijl men er voor de klasse 1 vanuit kan gaan dat de doorgaande scheuren zelfherstellend zijn (door progressief dichtslibben), zijn dergelijke scheuren in dichtheidsklasse 2 niet toegelaten, tenzij er specifieke maatregelen getroffen werden. De dichtheidsklasse 3, waarvoor geen enkele lekkage toegelaten is, wordt doorgaans bereikt door middel van voorgespannen beton.

Tabel 2 Classificatie van de dichtheid van betonconstructies volgens de NBN EN 1992-3.
Dichtheidsklasse Eisen met betrekking tot de lekken
0 Een zeker lekdebiet, of het voorkomen van lekken zonder gevolgen, is toegelaten.
1 De lekken moeten beperkt blijven tot een kleine hoeveelheid. Enkele vlekken of vochtplekken op het oppervlak zijn toegelaten.
2 De lekken zijn miniem. Het oppervlak mag geen vlekken vertonen.
3 Lekken zijn niet toegelaten.

3. Oorzaken van vochtinsij­peling doorheen een constructie uit gewapend beton

Hoewel gewapend beton vaak gebruikt wordt als basismateriaal voor de uitvoering van vloeistofdichte constructies, moet men zich er toch rekenschap van geven dat dergelijke constructies niet alleen een vloeistofdicht bouwmateriaal vereisen, maar ook een globaal waterdicht ontwerp, met inbegrip van de hernemingsvoegen en eventuele scheuren.

De belangrijkste oorzaken van vochttransport doorheen een constructie uit gewapend beton zijn :

  • de permeabiliteit van het beton (hoewel deze doorgaans beperkt is)
  • de eventuele scheuren
  • de in de constructie aanwezige voegen.
Tabel 3 geeft een vergelijkend overzicht van de grootteorde van het lekdebiet doorheen een wand uit gewapend beton, afhankelijk van de transportmethode. Hieruit blijkt dat het noodzakelijk is om op gepaste wijze tewerk te gaan bij het ontwerp en de uitvoering van de constructie, afhankelijk van de gewenste dichtheid.
Tabel 3 Grootteorde van het lekdebiet doorheen een wand uit gewapend beton, afhankelijk van de transportmethode [Bomhard].
Transportmethode Grootteorde
Via het beton 1
Via de scheuren 10.000
Via slecht uitgevoerde voegen 10.000.000

Het ontstaan van scheurtjes, zelfs in constructies uit gewapend beton, is niet abnormaal. Dit verschijnsel is meestal te wijten aan onvermijdelijke verhinderde vervormingen (drogingskrimp, thermische krimp, …) en de trekspanningen die tot stand komen in de op buiging belaste betonnen vloeren en wanden.

Deze trekspanningen kunnen beheerst worden door de betonconstructie van een afdoende wapening te voorzien, wat zal resulteren in het ontstaan van (meer) scheurtjes, met een kleinere scheurbreedte. In de praktijk moet men echter vaak vaststellen dat het wapeningspercentage in de betonwanden dermate gering is (minder dan 0,15 %) dat de term 'gewapend beton' er niet langer op van toepassing is. Beton met een dergelijke opvatting komt strikt genomen zelfs niet in aanmerking voor de dichtheidsklasse 0.

Het is dus uiterst belangrijk dat deze aspecten deel uitmaken van de studie die voorafgaat aan de uitvoering van de werken.

4. Beheersing van de dichtheid

Hoewel deze problematiek aan bod zal komen in een Technische Voorlichting over het ontwerp en de uitvoering van vloeistofdichte betonconstructies, lijkt het ons nuttig nu reeds een kort overzicht te geven van enkele maatregelen die getroffen kunnen worden ter beheersing van de dichtheid van constructies uit gewapend beton.

4.1. Betontechnologie

Indien de dichtheid van de ingegraven constructie moet verzekerd worden door het gebruik van gewapend beton alleen, herhalen we dat men voldoende aandacht moet besteden aan het goede ontwerp en de correcte berekening van de structuur ter beperking van het aantal scheuren en hernemingsvoegen.

In het artikel 'Scheurvorming in wanden van gewapend beton : oorzaken en mogelijke remedies' (WTCB-Tijdschrift 4/1995) werd reeds uitvoerig ingegaan op de diverse parameters die aan de oorsprong liggen van de karakteristieke, min of meer verticale scheurtjes die ontstaan vanuit de kim van betonkuipen. De hieruit voortvloeiende voorzorgsmaatregelen beogen voornamelijk :

  • de beperking van het krimpverschil tussen de vloerplaat en de wanden
  • de reductie van de temperatuurstijging van het beton tijdens de binding van het cement.

Ter vermindering van het krimpverschil tussen de vloerplaat en de wanden dient men de tijdspanne tussen de uitvoering van beide zo kort mogelijk te houden. Tijdens deze periode moet men bovendien trachten de krimp van de eerst gestorte vloerplaat zo lang mogelijk uit te stellen (bv. door deze vochtig te houden). Na hun uitvoering kunnen de wanden op hun beurt eenzijdig afgeschermd worden (bv. door middel van een kunststoffolie of een nabehandelingsproduct), zodat deze, net zoals de vloerplaat, slechts aan een zijde zouden drogen.

De keuze van een geschikte betonsamenstelling, evenals een gepaste uitvoering zijn essentieel voor de vloeistofdichtheid. Zo is het raadzaam te opteren voor cementsoorten met een lage hydratatiewarmte om de temperatuur van het beton niet nodeloos te laten oplopen.

In theorie gaat men ervan uit dat een beton waterdicht is indien het een W/C-factor van 0,45-0,50 en een druksterkte van minstens C30/37 vertoont. Dankzij een hoge verwerkbaarheid, eventueel verkregen door de toevoeging van geschikte toevoegsels, en een energieke verdichting van het beton is het mogelijk de compactheid van het beton te verzekeren, wat de vloeistofdichtheid uiteraard ten goede komt.

Vermits de voegen vaak een aandachtspunt van betonconstructies vormen, dient men hun aantal tot een minimum te beperken en bij hun uitvoering geschikte materialen te gebruiken. Onafhankelijk van het voegtype of het constructietype moet men toezien op de goede werking van de voegen gedurende de volledige levensduur van het bouwwerk, en dit zelfs na de cyclische opening en sluiting van de voeg. De materialen die aangewend worden voor de uitvoering van dichtingsvoegen zijn gewoonlijk uit kunststof (PVC of SBR-rubber), metaal (bandstaal) of stoffen die zwellen bij contact met vocht (bv. bentoniet). Bij de bepaling van de voegafstand kan men rekening houden met twee principes. Bij het principe waarbij men de afstand tussen de voegen beperkt, tracht men de vrije vervorming zo veel mogelijk te bevorderen. Bij het principe van de ver van elkaar liggende voegen tracht men de scheuropening zoveel mogelijk te beperken, wat het gebruik van beton met voldoende wapening vereist.

4.2. Gebruik van bijkomende beschermingssystemen

Men kan in de aanvullende beschermingen een onderscheid maken tussen de stijve (cementering, harsbepleistering, ...) en de soepele (afdichtingsbanden en -membranen) systemen. Deze systemen, die voorgesteld worden in de TV 147, TV 190 en TV 210 van het WTCB, kunnen in bepaalde gevallen gecombineerd worden met een draineersysteem om de waterdruk op de ingegraven constructies te beperken.


P. Montariol, ing., hoofdadviseur, afdeling 'Technisch advies', WTCB
W. Van de Sande, ing., departementshoofd, departement 'Technisch advies en Consultancy', WTCB
B. Parmentier, ir., adjunct-afdelingshoofd, afdeling 'Geotechniek en Structuren', WTCB