Hoe maak je stootvoegloos metselwerk?

Stootvoegloos (gevel)metselwerk

Het stootvoegloos lijmen of metselen is vooral bekend van binnenwanden, bijvoorbeeld met vellingkantblokken van beton of kalkzandsteen en keramische binnenmuurstenen. Maar deze verwerkingsmethode wordt ook steeds meer toegepast in gevelmetselwerk. Wat ligt er nu over vast, waar moet op gelet worden, wat is het verschil tussen metselwerk met open stootvoegen en stootvoegloos metselwerk. Met welke aspecten moet (extra) rekening gehouden worden wanneer stootvoegloos metselwerk toegepast wordt?

Inleiding

De reden van het toepassen van stootvoegloos metselwerk in binnenwanden is voornamelijk gelegen in het feit dat de verwerking sneller gaat. Het is dan wel belangrijk dat de kwaliteit van de gerealiseerde wand niet minder is dan die van een wand met (lijm)mortel gevulde stootvoegen. Zodoende is daar door de jaren heen in verschillende landen onderzoek naar gedaan en daarvan is een deel ook terecht gekomen in de normen en overige regelgeving. Meer recentelijk wordt stootvoegloos gevelmetselwerk ook steeds meer toegepast. Het onderzoek naar dit soort gevelmetselwerk is beperkter, maar toch is er een ruim voldoende basis aan onderzoeksresultaten, regels in normen en regelgeving om deze verwerkingsmethodiek ook in gevelmetselwerk op een verantwoorde wijze toe te passen. Vooral bepaalde onderzoeksresultaten werpen een heel ander licht op de toepassing van stootvoegloos gevelmetselwerk.

Sterkte eigenschappen stootvoegloos metselwerk

Een vraag die vaak gesteld wordt over metselwerk met alleen (lijm)mortel in de lintvoegen is natuurlijk of dit soort metselwerk wel sterk genoeg is. Onderzoek door de jaren heen heeft uitgewezen dat gevulde stootvoegen een positief effect hebben op de sterkte van metselwerk. De invloed ervan is echter beperkt en niet heel erg groot, waarbij het vaak ook de vraag is of een hogere sterkte wel vereist is. Voor de meeste binnenwanden is dat niet het geval en heeft het niet vullen van de stootvoegen constructief eigenlijk geen enkel nadelig effect. In het geval van gevelmetselwerk of bijzondere buitenconstructies is een constructieve beschouwing en berekening zeker vereist. Om een beetje een beeld te krijgen van hoe het constructief beschouwd moet worden, geven wij hier een overzicht van enkele sterkte eigenschappen van metselwerk en zoomen daarbij in op de sterktes van metselwerk zonder gevulde stootvoegen. Met welke waarden mag er gerekend worden en moeten er andere waarden aangehouden worden in berekeningen wanneer stootvoegloos gemetseld wordt?

Druksterkte

Voor de druksterkte blijkt er in de normering geen verschil te bestaan tussen metselwerk met wel of niet gevulde stootvoegen. In artikel 3.6.1.2 van de NEN-EN 1996-1-1 ‘Karakteristieke druksterkte van metselwerk met uitzondering van ‘shell bedded’ metselwerk’ staat het volgende vermeld:

“Als de stootvoegen niet zijn gevuld, mogen vergelijkingen (3.2), (3.3) en (3.4) zijn gebruikt, rekening houdend met horizontale belastingen die mogelijk zijn uitgeoefend op of zijn doorgegeven door het metselwerk.

• vergelijking (3.2), voor metselwerk vervaardigd met mortel voor algemene toepassing en lichtgewichtmortel: 0,7 f_k = K f_b^0,7 f_m^0,3;
• vergelijking (3.3), voor metselwerk vervaardigd met lijmmortel, met lintvoegen met een dikte van 0,5 mm tot 3 mm, en bakstenen behorende tot de groepen 1 en 4, kalkzandsteen, beton- of cellenbetonstenen: 0,85 f_k = K f_b^0,85;
• vergelijking (3.4) voor metselwerk vervaardigd met lijmmortel, met lintvoegen met een dikte van 0,5 mm tot 3 mm, en bakstenen behorende tot de groepen 2 of 3: 0,7 f_k = K f_b^0,7.

f_k        is de karakteristieke druksterkte van metselwerk;
K         is een constante volgens tabel 3.3 in NEN-EN 1996-1-1 en waar nodig aangepast;
f_b        is de genormailseerde gemiddelde druksterkte van de stenen, in de richting waarin de
belasting is aangebracht, in N/mm²
f_m       is de druksterkte van de mortel, in N/mm²”

De vergelijkingen voor het bepalen van de druksterkte van stootvoegloos metselwerk zijn dezelfde als de formules voor metselwerk met gevulde stootvoegen. In de Nationale Bijlage van NEN-EN 19961-1 wordt de bepaling van de druksterkte van gelijmd metselwerk nog uitgebreid met constanten die gebruikt kunnen worden in het geval van een lijmmortel met een voegdikte tussen 0,5 en 5 mm.

In bijlage D van de NEN-EN 1996-3 wordt hier nog aan toegevoegd voor de druksterkte: “Wanneer de stootvoegen niet zijn gevuld, kunnen voor de druksterkte van metselwerk de tabellen zijn gebruikt, maar

behoort wel te zijn nagegaan dat geen horizontale belastingen zullen optreden die door het metselwerk zouden kunnen worden opgenomen.” De druksterkte van stootvoegloos metselwerk kan dus bepaald worden overeenkomstig de formules van de NEN-EN 1996-1-1 of overeenkomstig de tabellen in de NEN-EN 1996-3, waarbij dan wel rekening gehouden moet worden met voorgaande voorwaarde ten aanzien van mogelijk optredende, horizontale belastingen. Er worden dus geen andere constanten in de te gebruiken vergelijkingen aangehouden voor de bepaling van de druksterkte van stootvoegloos metselwerk.

Schuifsterkte

De druksterkte wordt dus niet beïnvloed door de niet gevulde stootvoegen. Maar hoe zit dat dan met andere sterkte eigenschappen van dit soort metselwerk, zoals bijvoorbeeld de schuifsterkte. In art. 3.6.2 van de NEN-EN 1996-1-1 “Karakteristieke schuifsterkte van metselwerk” staat vermeld: “De karakteristieke schuifsterkte van metselwerk vervaardigd met mortel voor algemene toepassing volgens 3.2.2(2) of lijmmortel volgens 3.2.2(3) met voegen met een dikte van 0,5 mm tot 3,0 mm of lichtgewichtmortel volgens 3.2.2(4) en niet-gevulde stootvoegen maar waarbij de naast elkaar gelegen zijden van de metselstenen dicht tegen elkaar grenzen, mag zijn bepaald met vergelijking (3.6):

f_vk = 0,5 f_vko + 0,4σ_d  maar niet groter dan 0,045 f_b of f_vlt”

waarin:

f_vko,         is de karakteristieke initiële schuifsterkte, zonder drukspanning

f_vlt,          is een begrenzing van de waarde van f_vk

σ_d            is de rekenwaarde van de drukspanning loodrecht op de afschuiving in het constructie
onderdeel op het beschouwde niveau, ….

f_b =         is de genormailseerde gemiddelde druksterkte van de stenen, in de richting waarin de
belasting is aangebracht, in N/mm²
De schuifsterkte van metselwerk met open stootvoegen is dus volgens de norm wel aanzienlijk veel lager dan die van metselwerk met gevulde stootvoegen. In de te gebruiken vergelijking wordt maar de helft van de karakteristieke initiële schuifsterkte meegenomen, terwijl dat in het geval van gevulde stootvoegen niet hoeft.

Buigtreksterkte

Ten aanzien van de buigtreksterkte wordt er enkel een onderscheid gemaakt voor niet gevulde stootvoegen bij cellenbeton stenen. Voor de overige stenen en verwerkingsmethodes worden geen aanvullende eisen gesteld of afwijkende waarden gegeven waarmee gerekend moet worden.

Uitvoering

Voor binnenwanden is het stootvoegloos uitvoeren van metselwerk/lijmwerk veel gebruikelijker dan voor gevelmetselwerk. Veel van de kalkzand- en betonblokken zijn dan ook uitermate geschikt voor het stootvoegloos verwerken. Maar ook keramische binnenmuurblokken kunnen tegenwoordig stootvoegloos verlijmd worden. Alleen wanneer er aanvullende eisen gesteld worden (bijvoorbeeld ten aanzien van geluidseisen, wandafwerking of bij eisen ten aanzien van de rookdoorgang) kan het zijn dat er aanvullende voegafwerking aangebracht moet worden. In artikel 5.1.5 van de URL 2826-02 Uitvoeringsrichtlijn lijmwerkconstructies, kalkzandsteen, betonsteen en cellenbeton wordt het volgende over voegen vermeld: “De voegen tussen blokken of elementen moeten onderling en ter plaatse van de aansluiting aan ander steenachtig materiaal geheel (vol en zat) met mortel of lijm zijn gevuld, tenzij bij toepassing van kalkzandsteen en betonsteen in het bestek is aangegeven dat stootvoegloos lijmwerk mag/moet worden geleverd. Bij toepassing van vellingblokken in kalkzandsteen en betonsteen wordt in principe stootvoegloos verlijmd tenzij bijzondere eisen worden gesteld (bijvoorbeeld t.b.v. geluidseisen, wandafwerking of bij eisen ten aanzien van de rookdoorgang).” Er wordt hier verder niets specifiek vermeld over welke aanvullende benodigdheden of voorzorgsmaatregelen dan toegepast moeten worden.

Het aanbrengen van extra spouwankers is niet van toepassing wanneer er tijdens de uitvoering netjes gewerkt wordt en de lintvoegen vol en zat verwerkt worden. Natuurlijk dient dit metselwerk te voldoen aan de eisen die gesteld worden binnen de normering aan verbanden en overlappingslengtes van stenen.

Bakstenen gevelmetselwerk

De branchevereniging van de Nederlandse Baksteenindustrie KNB heeft een publicatie opgesteld aangaande het stootvoegloos, bakstenen gevelmetselwerk. In infoblad 25 wordt een samenvatting gegeven van hetgeen in basis bekend is vanuit de regelgeving met een aantal aanvullende aanbevelingen. Hieronder een aantal onderdelen uit deze publicatie, die beschrijven wat eronder verstaan wordt en waar rekening mee gehouden moet worden in het geval van gevelmetselwerk.

‘Stootvoegloos metselwerk is metselwerk in een metselverband met een minimale sprong van

1 klezoor lengte in het verband, waarvan de stoot-voegdikte een theoretische maat heeft van 0 mm.

De stenen liggen daardoor in elke laag in principe koud tegen elkaar aan. Principieel is dat de stootvoegen niet gevuld worden met mortel. Door maattoleranties in elke baksteensortering, bedraagt de stootvoegruimte echter minimaal ca. 2 mm. Varianten met ruimere stootvoegen zijn denkbaar.

De gebruikelijke luchtspouw van 40 mm tussen het buitenspouwblad en het isolatiemateriaal wordt ook hier geadviseerd. Door de “open” structuur in het metselwerk is het niet noodzakelijk extra open stootvoegen te maken voor de beluchting van de spouwruimte. Ook voor een goede ontwatering van vocht dat achter het buitenspouwblad kan komen hoeven ter plaatse van de horizontale beëindigingen van het metselwerk, zoals onder en boven een kozijn, en bij de aansluiting van het metselwerk op de fundering, geen extra brede open stootvoegen te worden aangebracht mits de aanwezige stootvoegen daadwerkelijk open zijn en niet gevuld met mortel.

Bij stootvoegloos metselwerk is het in verband met visuele eigenschappen aan te raden (enigszins) verdiept te voegen met een donkere voegmortel. Hierdoor zal de lintvoeg niet zo sterk contrasteren van de altijd donker ogende stootvoeg.’

Stootvoegloos gevelmetselwerk versus gevelmetselwerk met open stootvoegen

Stootvoegloos gevelmetselwerk of metselwerk met open stootvoegen is grotendeels hetzelfde en dient ook op een gelijke wijze beschouwd te worden. In beide gevallen zijn de stootvoegen niet gevuld, waarbij in het geval van stootvoegloos metselwerk een groot deel van de bakstenen koud tegen elkaar aan geplaatst zullen zijn en in het geval van metselwerk met open stootvoegen juist vrijwel alle stootvoegen minimaal een aantal millimeters open zullen zijn. In het geval van bakstenen metselwerk met open stootvoegen is het zodoende wel mogelijk om een vooraf uitgewerkt metselverband aan te houden, terwijl het in het geval van stootvoegloos gevelmetselwerk vrijwel altijd resulteert in wildverband.

Let op: Wanneer het bakstenen gevelmetselwerk uitgevoerd wordt met grote open stootvoegen, bijvoorbeeld in het geval van Braziliaans verband, dan dient dit metselwerk volledig anders beschouwd te worden. Zowel de sterkte als de verankering van het gevelmetselwerk dient dan anders beschouwd te worden.

Warmteweerstand (R_c-waarde)

Wanneer gevelmetselwerk stootvoegloos uitgevoerd wordt, dient de luchtspouw achter dit metselwerk beschouwd te worden als sterk geventileerd. Hier dient rekening mee gehouden te worden in de Rc berekeningen van het project, hetgeen betekent dat de R-waarde van de buitengevel en de luchtspouw 0 is en daar dus niets voor meegenomen mag worden in de berekening van de R_c-waarde van de gevelconstructie.

Waterdoorslag

Bakstenen gevelmetselwerk (onbehandeld) is nooit waterdicht. Ook met gevulde stootvoegen is gevelmetselwerk niet waterdicht. Het aanbrengen van open stootvoegen en dus ook het stootvoegloos verwerken van de bakstenen, heeft een positief effect op de hoeveelheid regenwater die aan de binnenzijde van het buitenspouwblad terecht kan komen. Alleen als het bakstenen gevelmetselerk volledig verzadigd is, kan er water terecht komen in de luchtspouw. Enkel dan kunnen er waterdruppels ontstaan aan de binnenzijde van het buitenspouwblad, die dan naar beneden kunnen zakken in de spouw. Wanneer het gevelmetselwerk op een lager punt nog niet verzadigd is dan trekt het water hier ook meteen weer in het gevelmetselwerk. Er zal nooit los water in de spouw ontstaan bij een juiste detaillering, en zeker niet in het geval van stootvoegloos gevelmetselwerk. Juist het tegenovergestelde gebeurt dan. Gevels uitgevoerd in stootvoegloos metselwerk zijn beter geventileerd en zullen sneller en gelijkmatiger drogen. Aan de KU Leuven hebben prof. J. Carmeliet en prof. B. Blocken dit fenomeen onderzocht en aangetoond dat een bakstenen gevel met open stootvoegen minder snel regenwater doorlaat dan een bakstenen gevel met gevulde stootvoegen.

Brandwerendheid

Ten aanzien van de brandwerendheid van stootvoegloos metselwerk wordt er vaak getwijfeld of deze nog steeds hetzelfde is als in het geval van traditioneel metselwerk met gevulde stootvoegen. Brandproeven hebben aangetoond dat de brandwerendheid van binnenwanden uitgevoerd in kalkzandsteen of betonsteen, bij blokken met een geprofileerde aansluiting, niet veranderd bij stootvoegloos uitvoeren. Het kan natuurlijk zijn dat in het geval van extra eisen ten aanzien van geluidsisolatie of luchtdichting de brandwerendheid door de extra voorzieningen wel van invloed zijn. Tevens dienen er mogelijk wel andere voorzieningen opgenomen te worden voor de verankering van stootvoegloze, brandwerende binnenwanden.

Klik hier voor de ingescande versie van het artikel in De Aannemer