Voegen : hardheid en duurzaamheid 2011/03.11

Hoewel het aantal problematische gevallen eerder klein is, wordt het WTCB niettemin regelmatig gecontacteerd met vragen over voegmortels van metselwerk, vooral met betrekking tot de hardheid van de voegen en het gebrek aan duurzaamheid. Dit artikel schetst een beeld van deze problematiek.

Prestatiebepaling

Afb. 1 Meting van de hardheid met een sclerometer
Afb. 1 Meting van de hardheid met een sclerometer
De hardheid van voegen wordt doorgaans gemeten met behulp van een sclerometer (zie afbeelding 1). Dit toestel meet de weerslag die het hamertje ondergaat wanneer het met een geëigende energie via een cirkelvormige beweging tegen de voeg ‘geslagen’ wordt. Deze methode, die afkomstig is uit Nederland, is niet genormaliseerd, maar wordt gebruikt in het kader van de BENOR-certificatie van industriële voegmortels.

De druksterkte van mortels wordt in het laboratorium gemeten op prisma’s volgens de norm NBN EN 1015-11. Het gaat dus niet om een druksterktewaarde voor de mortel in situ.

Er bestaat op dit moment noch in België, noch in Europa, een ‘erkende’ methode voor de bepaling van de duurzaamheid, en meer bepaald de vorst-dooiweerstand, van stel- en voegmortels.

Specificaties en aanbevelingen

De Technische Voorlichting nr. 208 uit 1998 is een referentiedocument voor de opvoeging van metselwerk. Bij gebrek aan een erkende laboratorium­methode waarmee de duurzaamheid van mortels rechtstreeks bepaald kan worden, beperkt deze Technische Voorlichting zich tot aanbevelingen omtrent de mortelkeuze op basis van de druksterkte (gecorreleerd met de samenstelling van ‘receptmortels’) en de hardheid (volgens de blootstellingsklasse : binnenklimaat, normaal of streng buitenklimaat, …) en dit onder voorbehoud. Dit voorbehoud is te wijten aan het ontbreken van een strikte correlatie tussen de ‘mechanische’ prestaties en de ‘duurzaamheid’, in het bijzonder voor mortels die kalk bevatten.

Deze prestaties worden immers beïnvloed door verschillende parameters met betrekking tot het ‘materiaal’ (dosering en aard van de bestanddelen - bindmiddel, zand, water - korrelverdeling van het zand, vermengingsgraad), de ondergrond (zuiging, eventuele bevochtiging), de manier van opvoegen (verdichting) en de klimatologische omstandigheden tijdens de binding.

De Europese normalisatie die na de publicatie van de TV verscheen, bracht de publicatie van productnormen, proefmethoden en zelfs uitvoeringsgidsen teweeg. Hoewel het algemene principe hetzelfde blijft, namelijk het koppelen van minimale duurzaamheidsprestaties aan blootstellingsklassen, bestaan er nog steeds geen voorschriften om met zekerheid een voldoende duurzame mortel te kiezen. In deze context zal men eerder verwijzen naar de nationale praktijk of zelfs naar de voorschriften van de producenten van industriële mortels. We willen erop wijzen dat het verband tussen de blootstellingsklassen en de mechanische prestaties (hardheid, druksterkte) op deze manier buiten beschouwing gelaten wordt.

Zoals hierboven reeds aangehaald werd, geeft ook de geharmoniseerde Europese productnorm NBN EN 998-2 (die betrekking heeft op metselmortels met inbegrip van industriële voegmortels) geen specificaties op voor de duurzaamheid (vorst-dooiweerstand). In afwachting van een genormaliseerde Europese proefmethode dient de beoordeling en de declaratie van de vorst-dooiweerstand bijgevolg te gebeuren conform de bepalingen die in voege zijn op de plaats waar de mortel gebruikt zal worden. Er worden drie prestatieklassen gedefinieerd : ‘P’, voor passieve blootstelling, ‘M’, voor gematigde blootstelling, en ‘S’ voor sterke blootstelling. Deze klassen worden in het gedeelte ‘Uitvoering’ van de Eurocode 6 (NBN EN 1996-2) gekoppeld aan klassen van micro­-blootstellingsvoorwaarden aangeduid met ‘MX’.

WTCB-onderzoeken

Afb. 2 Beoordeling van het gedrag bij vorst/dooi
Afb. 2 Beoordeling van het gedrag bij vorst/dooi
Bij gebrek aan specificaties om op experimentele wijze de duurzaamheid van mortels te kunnen karakteriseren met behulp van de prestaties P, M en S, is het gebruik van dergelijke informatie op dit moment heel beperkt. Daarom evalueert en optimaliseert het WTCB de proefmethoden voor vorst/dooi in het laboratorium om de mortelsamenstelling bijvoorbeeld te correleren met de prestaties P, M en S en uiteindelijk te komen tot meer aangepaste aanbevelingen (zie afbeelding 2). De eerste besluiten zijn de volgende :
  • de toegepaste methoden op muurtjes genieten de voorkeur in vergelijking met de methoden op prisma’s, vermits een mortelprisma niet representatief is voor de karakteristieken en prestaties van de voeg in de praktijk
  • de proefnemingen hebben bevestigd dat er geen systematische correlatie bestaat tussen de duurzaamheid en de mechanische prestaties of het nu gaat om de hardheid of de druksterkte.

Besluit

Als besluit menen we te mogen stellen dat in afwachting van een duidelijke en nauwkeurige normalisatie, de aanbevelingen uit de TV nr. 208 van toepassing blijven. Hier dient wel opgemerkt te worden dat zwakke mechanische prestaties (hardheid, druksterkte, ...) niet noodzakelijk een tekort aan duurzaamheid veroorzaken. Indien een grotere hardheid vereist is wegens blootstelling aan ongunstige mechanische belastingen, verwijzen we naar de gegevens van de producent, naar de aanbevelingen in de TV nr. 208 - onder voorbehoud - of naar vooraf uitgevoerde proeven. We wijzen er ook op dat de garantie op een heel hoge hardheid (groter dan 35) slechts behaald kan worden via voegtechnieken die steunen op mechanische verdichtingstechnieken die slechts weinig of nooit gebruikt worden in België.

De ontwikkeling van proefprocedures om de duurzaamheid van zowel industriële mortels als in situ gedoseerde mortels te evalueren om zo de mortelsamenstelling te optimaliseren moet voortgezet worden. De huidige WTCB-studies dragen hiertoe bij. 


Y. Grégoire, ir., afdelingshoofd ‘Materialen’, WTCB