Alternatieve Oplossingen voor Dilatatievoegen in Metselwerk

Published by Redactie on augustus 30, 2025 | Category metselwerk

Inleiding

In de bouwpraktijk is het ontwerpen en uitvoeren van metselwerk niet alleen een kwestie van esthetiek of functie, maar ook een kwestie van stabiliteit en duurzaamheid. Een van de belangrijkste kwesties bij metselwerk is het vermijden of beheersen van scheurvorming. Deze breuken kunnen ontstaan door belemmerde krimp, thermische spanningen, of andere belastingen waaraan het metselwerk wordt blootgesteld. Traditioneel wordt dit probleem aangepakt met behulp van dilatatievoegen, die gecontroleerd uitzetten toestaan. Echter, de huidige ontwerpregels voor dilatatievoegen zijn vaak grotendeels gebaseerd op ervaring en intuïtie, wat leidt tot onduidelijkheid en ongecontroleerde resultaten.

In dit artikel wordt ingegaan op alternatieve oplossingen voor dilatatievoegen in metselwerk. Op basis van onderzoek naar de breukmechanica en het gedrag van metselwerk onder diverse omstandigheden, worden mogelijke alternatieven beschreven die het mechanische gedrag van metselwerk kunnen verbeteren, zonder de noodzaak van traditionele dilatatievoegen. Daarnaast worden de kwaliteitsaspecten van voegwerk en het gebruik van moderne materialen en technieken besproken, met het oog op duurzaamheid, functionaliteit en esthetiek.

Het Mechanisch Gedrag van Metselwerk en Scheurvorming

Scheurvorming bij Belemmerde Krimp

Scheurvorming is een veelvoorkomend probleem in metselwerk en staat bovenaan in de lijst van bouwschade. Dit verschijnsel wordt vooral veroorzaakt door belemmerde krimp, waarbij de natuurlijke krimp van het metselwerk wordt tegengehouden, wat leidt tot interne spanningen en uiteindelijk scheuren. De huidige ontwerpregels voor dilatatievoegen zijn meestal gebaseerd op treksterkte-eigenschappen van het metselwerk. Een eenvoudige vergelijking wordt gemaakt tussen de gemiddelde trekspanning in de wand en de treksterkte. Wanneer de spanningen de treksterkte overschrijden, wordt aangenomen dat de wand breekt. Deze aanpak is echter meestal lineair en oversimplistisch.

Recent onderzoek wijst uit dat het gedrag van metselwerk bij scheurvorming complexer is en niet volledig te voorspellen is met klassieke berekeningsmethoden. Numerieke breukmechanica biedt een betere beschrijving van het mechanisch gedrag van metselwerk. Door gebruik te maken van interface-modellen voor trek en afschuiving, is het mogelijk om scheurvorming in metselwerkdelen en -wanden te simuleren. Deze simulaties tonen aan dat de initiatie van scheuren, de groei van scheuren en het volledig doorscheuren van de wand zichtbaar zijn. Deze inzichten zijn essentieel voor het rationaliseren van de ontwerpregels voor dilatatieafstanden.

De Rol van Breukmechanica in het Ontwerp

Het gebruik van breukmechanica in het ontwerp van metselwerk biedt een nieuwe aanpak voor het begrijpen van het gedrag van metselwerk onder belasting. In het kader van dit onderzoek zijn specifieke interface-modellen gebruikt, die de trek- en afschuivingseigenschappen van de metselverbindingen beschrijven. Deze modellen tonen aan dat het gedrag van metselwerk niet volledig wordt bepaald door de treksterkte van de afzonderlijke componenten (zoals steen en mortel), maar ook door het gedrag van de interface.

Deze interface kan zowel stijf als flexibel zijn, afhankelijk van de oppervlakte-eigenschappen van de steen en de mortel. Bijvoorbeeld, bij ruwe oppervlakken treedt een zogenaamde "wigwerking" op, die leidt tot een stijf gedrag. Bij gladde oppervlakken daarentegen kunnen de stenen vrijer schuiven zonder dat er een wigwerking optreedt. Deze eigenschappen spelen een cruciale rol in de breukmechanica van metselwerk en moeten worden meegenomen in het ontwerp van alternatieve oplossingen.

Alternatieve Oplossingen voor Dilatatievoegen

Het Gebruik van Flexibele Materialen

Een mogelijke alternatieve oplossing voor het gebruik van traditionele dilatatievoegen is de toepassing van flexibele materialen in het metselwerk. Deze materialen kunnen het gedrag van het metselwerk onder thermische en mechanische spanningen beïnvloeden en zo scheurvorming verminderen. Voorbeelden van dergelijke materialen zijn flexibele gevelkits, die worden gebruikt in combinatie met ingeboet metselwerk en dilatatie. Deze gevelkits zijn ontworpen om de bewegingen in het metselwerk op te vangen, zonder dat er een visuele voeg nodig is.

Een voorbeeld hiervan is te zien in de restauratie van de Centrale Markthal in Amsterdam. Hier is gebruik gemaakt van een flexibele gevelkit in combinatie met ingeboet metselwerk en een stond-tand dilatatie. Deze aanpak heeft ervoor gezorgd dat de gevel zowel functioneel als esthetisch behouden is gebleven, zonder dat er sprake was van zichtbare breuklijnen of voegen.

Het Ontwerp van Het Metselwerk

Het ontwerp van het metselwerk zelf speelt ook een belangrijke rol in de verminderde noodzaak van dilatatievoegen. Door het gebruik van geschikte metselverbanden, zoals het zogenaamde "stond-tand" verband, kan het gedrag van het metselwerk onder belasting worden beïnvloed. Dit verband maakt gebruik van horizontale en verticale overlappingen van de bakstenen, waardoor de spanningen in het metselwerk beter verdeeld worden.

Daarnaast is het gebruik van steen en mortel met bepaalde eigenschappen essentieel voor het verminderen van scheurvorming. Steen met een bepaalde porositeit en mortel met hydraulische eigenschappen kan het gedrag van het metselwerk onder belasting beïnvloeden. Door de juiste combinatie van steen en mortel te kiezen, is het mogelijk om het gedrag van het metselwerk onder thermische en mechanische belasting te verbeteren.

Het Gebruik van Numerieke Modellen

Numerieke modellen spelen een belangrijke rol in het begrijpen van het gedrag van metselwerk onder diverse omstandigheden. Deze modellen maken het mogelijk om het gedrag van metselwerk te simuleren bij belemmerde krimp en andere belastingen. Door het gebruik van interface-modellen voor trek en afschuiving, is het mogelijk om scheurvorming in metselwerkdelen en -wanden te voorspellen.

Deze modellen tonen aan dat het gedrag van metselwerk niet lineair is, maar dat er sprake is van een complexe interactie tussen de afzonderlijke componenten. Dit betekent dat het ontwerp van metselwerk niet alleen moet worden gemaakt op basis van de treksterkte van de afzonderlijke componenten, maar ook op basis van het gedrag van de interface.

Het Gebruik van Versterkingen

Een andere mogelijke alternatieve oplossing voor het gebruik van traditionele dilatatievoegen is het gebruik van versterkingen in het metselwerk. Deze versterkingen kunnen het gedrag van het metselwerk onder belasting beïnvloeden en zo scheurvorming verminderen. Voorbeelden van dergelijke versterkingen zijn stalen profielen of armering die in het metselwerk worden verwerkt.

Deze versterkingen kunnen het gedrag van het metselwerk onder thermische en mechanische belasting beïnvloeden en zo scheurvorming verminderen. Door het gebruik van versterkingen is het mogelijk om het gedrag van het metselwerk onder belasting te verbeteren, zonder dat er een visuele voeg nodig is.

Het Aanbrengen van Voegwerk

De Belangrijkheid van Kwaliteitsvoegwerk

Het aanbrengen van voegwerk is een essentieel onderdeel van het ontwerp en uitvoeren van metselwerk. Het kwaliteit van het voegwerk beïnvloedt het gedrag van het metselwerk onder belasting en kan zo scheurvorming verminderen. Het aanbrengen van voegwerk vereist niet alleen kennis van het materiaal, maar ook kennis van de omstandigheden waarin het voegwerk wordt uitgevoerd.

Bij het aanbrengen van voegwerk moet rekening worden gehouden met de omstandigheden zoals vorst, hoge temperaturen, regen en wind. Bij vorst of hoge temperaturen mag geen voegwerk worden aangebracht, omdat dit kan leiden tot smetwerk op de bakstenen. Tijdens regen kan smetwerk ontstaan op de bakstenen, daarom is het beter om voegen te doen in droge omstandigheden en met weinig wind.

De Rol van de Vakman

Een vakman (voeger) heeft het juiste gereedschap en kennis van zaken. Zo heeft de voeger een bepaalde slag ontwikkeld waarbij hij/zij het voegwerk met regelmatige druk aanbrengt met behulp van een voegspijker (voegenstrijker) en waardoor een nette afwerking ontstaat.

Het leveren van kwaliteit voegwerk hangt dus af van meerdere factoren en omstandigheden. In realiteit komen we verschillende kwaliteiten en soorten voegwerk tegen tijdens gevelinspecties en metselwerk onderzoek bij bestaande gebouwen en ook bij historisch metselwerk.

De Kwaliteit van het Voegwerk

De kwaliteit van het voegwerk wordt beïnvloed door meerdere factoren, zoals de kwaliteit van de voegmortel, de kwaliteit van het metselwerk en de omstandigheden waarin het voegwerk wordt uitgevoerd. De voegmortel bestaat uit kalk of cement met bindmiddel en de juiste hoeveelheid water. Na het fijnmazig zeven van het zand wordt kalk of cement toegevoegd in afgemeten delen net als het zand. Na het mengen van deze droge stoffen wordt schoon leidingwater toegevoegd en verwerkt tot voegmortel dat eerst een tijdje moet blijven staan rusten.

In de tussentijd wordt de gevel en bakstenen bevochtigd waarna op het juiste moment het voegwerk kan aanvangen. Het leveren van kwaliteit voegwerk hangt dus af van meerdere factoren en omstandigheden.

Verduurzaming en Duurzame Oplossingen

Duurzame Oplossingen voor Metselwerk

In de huidige bouwpraktijk is het niet alleen van belang om het gedrag van het metselwerk onder belasting te verbeteren, maar ook om duurzame oplossingen te zoeken. Dit betekent dat het gebruik van traditionele dilatatievoegen niet alleen moet worden geëvalueerd op basis van hun functionele aspecten, maar ook op basis van hun duurzaamheid.

Duurzame oplossingen voor metselwerk kunnen bijvoorbeeld het gebruik van recycelde materialen omvatten, zoals recycelde bakstenen of mortels. Deze materialen kunnen het gedrag van het metselwerk onder belasting beïnvloeden en zo scheurvorming verminderen. Daarnaast is het gebruik van energie-efficiënte materialen een essentieel aspect van duurzame oplossingen voor metselwerk.

Verduurzaming in Praktijk

Een voorbeeld van verduurzaming in praktijk is te zien in de restauratie van het rijksmonument in Amsterdam. Na de restauratie wordt het gebouw een plek voor een grote en diverse groep Amsterdammers, met een brede mix aan functies. Het krijgt het grootste energieleverende dak van Amsterdam, waarbij 2500 m² aan zonnepanelen worden geplaatst. Deze zonnepanelen zijn goed voor 400.000 kWh aan stroom. Deze aanpak toont aan dat het mogelijk is om duurzame oplossingen te integreren in het ontwerp en uitvoeren van metselwerk, zonder dat er sprake is van zichtbare breuklijnen of voegen.

Conclusie

Het ontwerp en uitvoeren van metselwerk is een complexe taak die niet alleen moet worden gemaakt op basis van functionele aspecten, maar ook op basis van duurzaamheid en esthetiek. De huidige ontwerpregels voor dilatatievoegen zijn vaak grotendeels gebaseerd op ervaring en intuïtie, wat leidt tot onduidelijkheid en ongecontroleerde resultaten. Echter, recent onderzoek wijst uit dat het gedrag van metselwerk onder belasting complexer is en niet volledig te voorspellen is met klassieke berekeningsmethoden.

Alternatieve oplossingen voor het gebruik van traditionele dilatatievoegen zijn beschreven in dit artikel. Deze oplossingen omvatten het gebruik van flexibele materialen, het ontwerp van het metselwerk zelf en het gebruik van numerieke modellen. Daarnaast is het aanbrengen van kwaliteitsvoegwerk een essentieel aspect van het ontwerp en uitvoeren van metselwerk.

Deze inzichten zijn essentieel voor het ontwerpen van metselwerk dat niet alleen functioneel is, maar ook duurzaam en esthetisch. Door het gebruik van alternatieve oplossingen voor dilatatievoegen is het mogelijk om het gedrag van het metselwerk onder belasting te verbeteren, zonder dat er sprake is van zichtbare breuklijnen of voegen.