Brandwerendheid van baksteenmetselwerk: eisen, materialen en praktische toepassingen

Het gebruik van baksteenmetselwerk in de bouw heeft een lange geschiedenis, met name in historische en monumentale gebouwen, maar ook in hedendaagse constructies. Een belangrijk aspect bij de toepassing van baksteenmetselwerk is de brandwerendheid, die ervoor zorgt dat bouwelementen tijdens een brand hun functie behouden. Dit artikel behandelt de eisen aan materialen en bouwelementen, de invloed van de keuze van mortel en bakstenen op brandwerendheid, en geeft inzicht in de praktische toepassing van brandwerend baksteenmetselwerk. De informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen en wordt beoordeeld op relevantie, betrouwbaarheid en toepasbaarheid voor zowel professionals als eigenaren die bouwen of renoveren.

Inleiding

Bij het ontwerpen of herstellen van gebouwen is het van belang om zowel esthetiek als functionaliteit in overweging te nemen. In het geval van baksteenmetselwerk spelen bouwfysische eigenschappen zoals brandwerendheid een centrale rol, vooral bij dragende muren en binnenwanden. De brandwerendheid van baksteenmetselwerk hangt af van verschillende factoren, waaronder het type baksteen, de kwaliteit van de mortel, de constructie van de wand, en eventueel toegepaste versterkingen.

In dit artikel worden de relevante normen, klassificaties, en praktische aanbevelingen voor het gebruik van baksteenmetselwerk in brandwerende toepassingen behandeld. Daarnaast worden mogelijke risico’s en schadevormen besproken, evenals de rol van de hygrische en mechanische eigenschappen van materialen bij het behoud van de functie van metselwerk in brandscenario’s.

Brandwerendheid: begrippen en classificaties

2.1 Wat is brandwerendheid?

Brandwerendheid is de mate waarin een bouwelement tijdens een brand in staat is om te functioneren zoals het zou moeten doen in normale omstandigheden. In de context van baksteenmetselwerk betekent dit dat de wand tijdens een brand niet moet bezwijken, moet blijven scheidingsfuncties uitvoeren (zoals het afsluiten van het vuur van een brandruimte), en eventueel ook thermische isolatie moet behouden.

De brandwerendheid wordt uitgedrukt in een REI-waarde, die aangeeft hoeveel tijd (in minuten of uren) een bouwelement kan meewerken in brandscenario’s. Het symbool REI staat voor:

• R (Resistance): Weerstand tegen bezwijken (van toepassing op dragende elementen).
• E (Integrity): Bewaren van de scheidingsfunctie (de wand mag niet lek raken).
• I (Insulation): Bewaren van de isolatiefunctie (de wand moet de thermische isolatie behouden).

Niet elk element moet voldoen aan alle drie de criteria. De vereisten hangen af van de toepassing en of het element dragend is.

2.2 Classificaties

Bij de bepaling van brandwerendheid wordt onderscheid gemaakt tussen Belgische en Europese classificaties. De Europese norm EN 13501 en de Nederlandse norm NEN 6069 zijn hier centraal bij. Deze normen beschrijven de testmethoden en de criteria die worden gebruikt om de brandwerendheid van bouwelementen in te delen in klassen.

2.3 Voorbeelden van brandwerendheid

Een voorbeeld van brandwerendheid is het gebruik van Porotherm keramische binnenmuurstenen. Deze stenen zijn geclassificeerd als A1 in de Europese norm (de hoogste klasse voor brandweerstand), en A0 in de Belgische classificatie. Dit betekent dat ze geen bijkomende brandwerende maatregelen vereisen. De brandwerendheid van muren op basis van Porotherm-stenen is afhankelijk van de wanddikte en eventueel aanwezige pleisterlagen.

De volgende tabel geeft een overzicht van de brandwerendheid van ongepleisterde en gepleisterde wanden:

Bron: Wienerberger

Brandwerendheid in de praktijk: materialen en constructie

3.1 Keuze van bakstenen

De keuze van bakstenen is van grote invloed op de brandwerendheid van een metselwand. Niet elke steen is geschikt voor gebruik in brandwerende toepassingen. Het is belangrijk dat de steen voldoet aan de eisen van de relevante normen. Bijvoorbeeld:

• Porotherm binnenmuurstenen zijn speciaal ontworpen voor gebruik in binnenwanden en voldoen aan de hoogste eisen aan brandwerendheid.
• Achterwerkers of bakstenen van mindere kwaliteit moeten niet gebruikt worden in zichtbare of buitenste lagen van metselwerk. Ze kunnen het geheel beïnvloeden in termen van hygrische en mechanische eigenschappen.

Bij het herstellen van historische baksteenconstructies is het van belang dat de nieuwe stenen qua type, kleur, maat en eigenschappen goed aansluiten bij het bestaande werk. Het gebruik van stenen die sterker of harder zijn dan het oorspronkelijke materiaal moet worden vermeden, aangezien dit kan leiden tot vochthuishoudingsproblemen en schade.

3.2 Keuze van mortel

De mortel is een essentieel onderdeel van metselwerk en heeft een grote invloed op de prestaties van het geheel. De keuze van de mortel moet aansluiten bij de eigenschappen van de steen. Bij historische metselwerk is het gebruik van kalkmortel het uitgangspunt, aangezien dit het meest compatibel is met het bestaande materiaal.

De mortel moet in staat zijn om spanningen op te nemen die kunnen ontstaan bij thermische expansie of bij het afkoelen van het metselwerk. Te stijve mortel kan leiden tot scheuren, vooral bij structuren met grote oppervlakken of bij veranderende temperatuurcondities.

3.3 Constructieve aspecten

De constructie van een metselwand heeft directe invloed op de brandwerendheid. De volgende aspecten zijn van belang:

• Wanddikte: Hoe dikker de wand, hoe langer de brandwerendheid. Dit geldt zowel voor dragende als voor niet-dragende muren.
• Pleisterlagen: Het aanbrengen van een pleisterlaag kan de brandwerendheid verhogen. Dit komt doordat de pleister een extra barrière vormt tegen hitte en rook.
• Dilatatievoegen: Het opnemen van thermische spanningen is belangrijk om scheurvorming te voorkomen. Bij metselwerk zonder voldoende dilatatievoegen kan het metselwerk scheuren bij grote temperatuurverschillen.

4. Brandwerendheid en schadevormen

Bij het gebruik van baksteenmetselwerk is het belangrijk om de risico’s en mogelijke schadevormen te kennen. De volgende aspecten spelen een rol:

4.1 Vocht- en zoutproblemen

Vocht en zouten zijn een belangrijke oorzaak van schade aan metselwerk. Bouwschadelijke zouten kunnen zich in het mortel en in de steen afzetten en zorgen voor zwelling en scheuren. Ook de combinatie van vocht en vorst kan leiden tot schade. Het gebruik van materialen met goede hygrische eigenschappen is daarom van groot belang.

4.2 Roestende verankeringen

Roestende ijzeren verankeringen kunnen de structuur van metselwerk beschadigen. Roest heeft een groter volume dan ijzer en kan metselwerk uit elkaar drukken. Dit geldt vooral voor verankeringen in zichtbare muren of in historische constructies. Het aanwezige ijzer kan worden gedetecteerd met fysische methoden.

4.3 Temperatuurverschillen

Temperatuurverschillen, veroorzaakt door zonlicht op de buitenkant van metselwerk, kunnen leiden tot spanningsverschillen in de constructie. Wanneer deze spanningen niet opgenomen kunnen worden door de mortel of door de aanwezige dilatatievoegen, kan dit leiden tot scheuren.

5. Herstel van historische metselwerk

Het herstel van historische baksteenmetselwerk vereist een zorgvuldige aanpak. De volgende richtlijnen zijn van toepassing:

• Compatibiliteit van materialen: De nieuwe stenen en mortel moeten qua mechanische en hygrische eigenschappen aansluiten bij het bestaande werk. Het gebruik van stenen die sterker of harder zijn dan het origineel, moet worden vermeden.
• Behoud van historische waarden: Het behoud van het oorspronkelijke metselverband, voegwerk en textuur is van groot belang. Het metselwerk moet zoveel mogelijk in zijn historische staat worden hersteld.
• Onderzoek en visuele inspectie: Voor het starten van herstelwerk is een grondig onderzoek noodzakelijk. Dit kan bouwtechnisch, materiaaltechnisch of bouwfysisch onderzoek zijn. Op basis van de bevindingen kan worden bepaald welke maatregelen nodig zijn.

Conclusie

De brandwerendheid van baksteenmetselwerk is een belangrijk aspect bij het ontwerpen, bouwen en herstellen van gebouwen. De keuze van het juiste type steen en mortel, de constructieve opbouw van de wand, en het rekening houden met bouwfysische aspecten zoals vocht, zouten en temperatuurverschillen zijn essentieel. Door de juiste materialen en methoden te kiezen, kan zowel de functionaliteit als de esthetiek van baksteenmetselwerk behouden worden.

Bij het herstellen van historische metselwerk is het van groot belang om compatibiliteit, authenticiteit en duurzaamheid in overweging te nemen. Het gebruik van brandwerende materialen zoals Porotherm binnenmuurstenen kan het metselwerk versterken zonder dat bijkomende maatregelen nodig zijn.

Zowel voor professionals als voor particulieren die een woning renoveren of bouwen, is het belangrijk om zorgvuldig te werken met de juiste materialen en normen. Het behoud van baksteenmetselwerk draagt bij aan het behoud van de historische en architectonische waarde van gebouwen.

Bronnen

1. Brandweerstand van baksteenmetselwerk: eisen voor materialen en bouwelementen
2. Baksteenmetselwerk: aantasting, schadevormen en herstel
3. Brandwerendheid van Porotherm binnenmuurstenen
4. Brandwerendheid van bouwelementen en constructies