Scheurvorming in keramische of natuurstenen buitenbetegelingen 2013/02.10

Scheurvorming in keramische of natuurstenen buitenbetegelingen is een veel voorkomend fenomeen. Ongeacht de bouwwijze en ondanks het naleven van alle gebruiksvoorschriften blijven microscheurtjes in keramische en natuurstenen betegelingen inherent aan dit vloerbedekkingstype. Dit is onder meer te wijten aan het feit dat buitenbetegelingen blootstaan aan een uitzonderlijk hoge blootstellingsgraad. We overlopen in dit artikel de belangrijkste oorzaken van dit fenomeen. Het WTCB stelt momenteel een Technische Voorlichting op over buitenterrassen op volle grond. Hierin zullen aanbevelingen gegeven worden om het risico op scheurvorming te beperken.
De temperatuur van een buitenbetegeling die blootstaat aan bezonning kan variëren van -10 à -15 °C in de winter tot 50 à 60 °C in de zomer, afhankelijk van de kleur van de betegeling (licht of donker). De dimensionale vervormingen die met deze temperatuurschommelingen gepaard gaan, kunnen enkele millimeters groot zijn en belangrijke spanningen teweegbrengen in de vloerbedekking.

Bij een gelijmde plaatsing op een verharde dekvloer (de vaakst aangeraden plaatsingsmethode voor buitenbetegelingen) veroorzaken deze thermische bewegingen afwisselende druk- en trekspanningen in het geheel dekvloer/betegeling wanneer de temperatuur respectievelijk stijgt of daalt.

Indien de vloerbedekking aan de dekvloer hecht en deze op zijn beurt aan de ondergrond hecht, blijft het risico op scheurvorming relatief beperkt (voor zover de ondergrond stabiel is en geen scheurtjes vertoont).

Men voorziet buitenterrassen echter vaak van een draineringslaag (bv. uit ongeweven synthetisch textiel) die aangebracht wordt tussen de ondergrond en de deklaag en die deze laatste vrij laat bewegen.


1 | Microscheurtjes ter hoogte van de voegen van een natuurstenen betegeling
De voornoemde spanningen zullen bij deze plaatsingsmethode niet groot genoeg zijn om meldenswaardige scheuren te veroorzaken in de betegeling op voorwaarde dat de vloerbedekking en de dekvloer voorzien zijn van uitzettingsvoegen die de terrasvloer in kleine vloervelden opdelen (doorgaans 15 tot 16 m²), de dekvloer voldoende gewapend is en zonder al te veel wrijving kan bewegen over de ondergrond.

In het andere geval (te groot oppervlak, onvoldoende gewapende dekvloer, ondergrond met een variabele dikte die het bewegen van de dekvloer belemmert) kunnen de trekspanningen die gepaard gaan met de afkoeling van de dekvloer en de betegeling, scheuren veroorzaken. Deze kunnen zowel optreden ter hoogte van de voegen als in de tegels zelf, naargelang van de trekweerstand van het materiaal (zie afbeelding 1).

Bij een plaatsing met mortel in een gestabiliseerd zandbed kan de zwakke trekweerstand van de verschillende lagen tijdens afkoelingsperiodes scheurtjes veroorzaken in de voegen (die doorgaans zachter zijn dan de tegels). Bij een plaatsing met kruisende voegen merken we vaak scheuren op die beginnen in een voeg en doorlopen in de betegeling.

Omwille van deze scheurgevoeligheid wordt een plaatsing met mortel op een gestabiliseerd zandbed doorgaans afgeraden voor buitentoepassingen en zou deze enkel weerhouden mogen worden voor de plaatsing van dikke tegels en/of tegels met een sterk variërende dikte.

Indien de betegeling ingesloten is aan de omtrek (met onvoldoende uitzettingsruimte), kunnen de met de temperatuurstijgingen gepaard gaande drukspanningen afschilferingen veroorzaken in de betegeling. Dit is vooral het geval wanneer de voegmortel zeer hard is en de voegen onvolledig opgevuld kunnen worden.


Afzonderlingslagen 2013/02.10

Men kan op de markt ook afzonderlingslagen terugvinden die in hechting aangebracht worden op de ondergrond en waarop vervolgens de tegels verlijmd worden. Deze lagen laten een beperkte beweging van de tegels toe en verminderen op die manier de spanningen die veroorzaakt worden door de relatieve vervormingen tussen de vloerbedekking en haar ondergrond.

Deze lagen worden afzonderingslagen of -membranen genoemd en hebben een dikte van 1,5 tot 3,5 mm. Indien deze lagen ook een draineringsfunctie moeten vervullen (bv. in buitenvloeren), worden ze 6 tot 8 mm dikker.

Ze zijn doorgaans opgebouwd uit ongeweven vilt, eventueel in combinatie met een generfd membraan (bv. uit polyethyleen) of, indien deze laag ook een draineringsfunctie vervult, een dikkere vloermat uit bijvoorbeeld polyethyleen.

Terwijl er voor dichtingsproducten meerdere normen bestaan (zie WTCB-Dossiers 2010/2.11), bestaat er voor deze afzonderingslagen nog geen enkele norm die de eigenschappen en verwachte prestaties van dit producttype vastlegt of proefmethodes opgeeft voor de evaluatie ervan. De gebruiker kan dus enkel steunen op de aanwijzingen van de fabrikant. We willen erop wijzen dat enkele producten wel beschikken over een goedkeuring uit andere landen zoals Frankrijk of Duitsland, maar niet uit België.

Het WTCB start binnenkort een onderzoek onder leiding van het TC Harde muur- en vloerbekledingen naar de prestaties van deze afzonderingsmatten of -membranen.

Krimp van de dekvloer

Wanneer de tegels in een verse dekvloer geklopt worden of verlijmd worden op een relatief jonge verharde dekvloer, kan de restkrimp van de dekvloer spanningen veroorzaken in de betegeling.

Wanneer de dekvloer aangebracht werd op een drainerende onder- en/of scheidingslaag die kan vervormen bij belasting (bv. een dikke drainerende mat), kunnen deze spanningen opwelvingen en scheuren met een onregelmatig verloop veroorzaken in het geheel dekvloer/betegeling. Voor meer informatie hierover kan met de WTCB-Dossiers 2008/4.2 raadplegen.

Bewegingen van de ondergrond

In tegenstelling tot gebouw- of wegfunderingen mag de onderzijde van de onderfundering van terrassen hoger liggen dan de vorstgrens (doorgaans vastgelegd op 80 cm) en mag ze ook in zones liggen met een variabel grondwatergehalte (hoger dan 1,5 m of meer bij zeer plastische vloeren).

Bij extreme weersomstandigheden kan de grond onder de onderfundering van het terras dus zwellen of krimpen en kunnen er scheurtjes optreden in het geheel dekvloer/betegeling. Indien de grond bestaat uit een recent gerealiseerde ophoging die niet correct verdicht werd (de lagen mogen 20 tot 30 cm dik zijn en dienen zorgvuldig aangestampt te worden), kan een resterende compactering van de grond na de uitvoering van het terras aanleiding geven tot de vervorming ervan met scheurvorming tot gevolg.

Indien men industriële reststoffen gebruikt voor de ophopingswerken, moet men zich ervan vergewissen dat het om inerte materialen gaat (zie WTCB-tijdschrift 1996, nr. 4, p. 21).

Deze scheuren zijn doorgaans relatief omvangrijk en de oorzaak ervan kan meestal achterhaald worden door middel van een sondering.

Mechanische belastingen

  1. Tegels
  2. Mortellijm
  3. Gewapende dekvloer
  4. Draineringslaag
  5. Fundering (beton)
  6. Onderfundering (laag steenslag)
  7. Volle grond
2 | Schema van een buitenbetegeling op volle grond
Betegelingen op buitenterrassen hebben doorgaans een geringe dikte (10 tot 15 mm voor keramische tegels en meestal 15 tot 40 mm voor natuursteentegels). Deze diktes volstaan meestal indien de betegeling enkel belast wordt door voetgangersverkeer.

Voor garage-ingangen zal het voertuigenverkeer een veel hogere belasting vormen en zal men dus dikkere tegels moeten aanwenden. Daarnaast zal men ook een aangepaste stel-methode en aanzienlijk dikkere onderlagen moeten hanteren. De plaatsing van een dunne betegeling met mortel op een gestabiliseerd zandbed zal in dit geval een groot risico op scheurvorming inhouden omwille van de vervorming van het zandbed onder invloed van de berijding.

Bij een plaatsing met mortellijm op een gewapende dekvloer moet men erop toezien dat het volledige oppervlak van elke tegel goed ondersteund wordt (dit verhoogt hun buig- en schokweerstand). Dit kan enkel verwezenlijkt worden met een verzorgde plaatsing door middel van een dubbele verlijming.

Vorstweerstand

Om weerstand te kunnen bieden tegen de verschillende belastingen die in dit artikel aangehaald werden, dienen de gebruikte vloerbetegelingsmaterialen hoge mechanische eigenschappen te vertonen. Dit is doorgaans het geval voor keramische tegels van het type fijn verglaasd keraamgres en voor natuursteentegels uit graniet of basalt.

Bepaalde keramische tegels of zachtere natuursteentegels vertonen reeds van bij hun plaatsing zwakkere mechanische eigenschappen en zullen bijgevolg gevoeliger zijn voor scheurvorming. De fiches uit de TV 228 geven meer informatie over de mechanische eigenschappen en de vorstweerstand van zo'n 50-tal natuursteensoorten.

Men moet er rekening mee houden dat de initiële mechanische eigenschappen van de tegels soms geleidelijk aan kunnen verzwakken onder invloed van de ondergane vorst-dooicycli (zie WTCB-Dossiers 2011/4.12). De treksterkte van het materiaal kan soms zodanig verzwakken dat bepaalde, initieel onschadelijke spanningen, toch scheurvorming veroorzaken in de betegeling.
L. Firket, arch., adjunct-afdelingshoofd, afdeling Technisch advies, WTCB
F. de Barquin, ir., departementshoofd, departement Materialen, technologie en omhulsel, WTCB