Buigtreksterkte van metselwerk: essentieel voor de sterkte en duurzaamheid van gevels

Metselwerk speelt een fundamentele rol in de bouwsector, niet alleen vanwege zijn esthetische waarde, maar ook vanwege zijn structurele functie. Een van de belangrijkste parameters die de prestaties van metselwerk bepalen, is de buigtreksterkte. Deze waarde geeft aan hoe sterk metselwerk is tegen buiging en is van doorslaggevend belang bij het ontwerp en de uitvoering van gevels, muren en andere constructies. In dit artikel wordt dieper ingegaan op de bepaling van de buigtreksterkte, de normatieve eisen, de invloed van mortel en stenen, en de praktische toepassing in de bouwpraktijk. De nadruk ligt op feiten en aanbevelingen die zijn afgeleid uit de relevante normen, zoals de NEN-EN 1996-2 en NEN-EN 1996-1-1, en uit praktische richtlijnen zoals de BRL 1905.


Wat is buigtreksterkte en waarom is het belangrijk?

Buigtreksterkte is een maat voor de sterkte van metselwerk bij buiging en is een kritische factor bij het ontwerp en de beoordeling van constructieve elementen. In de bouwsector wordt deze waarde gebruikt om de structurale integriteit van metselwerk te bepalen. De buigtreksterkte van metselwerk hangt af van verschillende variabelen, zoals de aard van de stenen, de kwaliteit van de mortel, de overlap tussen de stenen, en de uitvoeringskwaliteit.

In de Eurocode NEN-EN 1996-2 is voor gevelmetselwerk in milieuklasse MX3.2 een minimumwaarde van 0,3 N/mm² voor de buigtreksterkte evenwijdig aan de lintvoegen vastgelegd. Deze eis geldt voor gevelmetselwerk dat blootstaat aan normale weersomstandigheden, zoals regen en wind. Deze waarde is cruciaal bij het dimensioneren van gevelconstructies, omdat een te lage buigtreksterkte kan leiden tot beschadigingen, losse stenen of zelfs instortingen van gevels.


Normatieve eisen en bepaling van buigtreksterkte

De NEN-EN 1996-2 en NEN-EN 1996-1-1 zijn centrale normen voor het bepalen en controleren van de buigtreksterkte van metselwerk. Deze normen geven aan hoe metselwerk moet worden getest en welke eisen er aan de constructie worden gesteld. In deze normen worden twee richtingen van belasting onderscheiden: evenwijdig aan de lintvoegen (fxk1) en loodrecht op de lintvoegen (fxk2).

Voor gevelmetselwerk in milieuklasse MX3.2 geldt een minimumwaarde van 0,3 N/mm² voor beide richtingen. Dit betekent dat het metselwerk zowel in verticale als horizontale richting voldoende sterk moet zijn om de belastingen te dragen.

Daarnaast is er ook aandacht voor de karakteristieke buigtreksterkte, die op basis van proeven op metselwerkproeven bepaald moet worden. Er zijn twee standaardproeven die voor deze doeleinden gebruikt kunnen worden: de vierlijnsbuigproef (NEN-EN 1052-2) en de hefboomproef (NEN-EN 1052-5). Deze proeven geven een betrouwbaar beeld van de werkelijke sterkte van het metselwerk in de praktijk.


Invloed van mortel en stenen op de buigtreksterkte

De kwaliteit van de mortel en de aard van de stenen spelen een bepalende rol bij de buigtreksterkte van metselwerk. In de NPR 9096-1-1 worden verschillende uitgangspunten genoemd voor het bepalen van de karakteristieke waarden van fxk1 en fxk2. Zo moet de overlappingslengte in het metselwerkverband ten minste gelijk zijn aan 0,8 maal de muurdikte. Daarnaast zijn er minimale eisen aan de buigtreksterkte van de stenen:

  • Baksteen: minimaal 2,0 N/mm²
  • Betonsteen: minimaal 2,0 N/mm²
  • Kalkzandsteen: minimaal 1,5 N/mm²

De buigtreksterkte van de stenen moet volgens bijlage NB-B van de NEN-EN 1996-2 worden bepaald. Dit betekent dat de stenen zelf ook een rol spelen in de totale sterkte van het metselwerk.

Daarnaast moet de druksterkte van het metselwerk van cellenbeton minimaal 3,0 N/mm² zijn. Deze eisen zijn van groot belang bij het kiezen van de juiste materialen voor het metselwerk, vooral bij gevels en andere zichtbare constructies.


Hechtsterkte versus buigtreksterkte: belangrijke onderscheid

Hoewel hechtsterkte vaak in discussie komt bij het bepalen van de kwaliteit van metselwerk, is deze parameter niet direct gelijk te stellen met de buigtreksterkte. In de BRL 1905, de beoordelingsrichtlijn voor metselmortels, is de hechtsterkte wel als eigenschap opgenomen, maar deze wordt niet gebruikt in de berekeningen volgens de Eurocode.

De minimaal te behalen hechtsterkte in de BRL 1905 is:

  • 0,2 N/mm² voor gevelmetselwerk
  • 0,1 N/mm² voor binnenmetselwerk

Hoewel de hechtsterkte een indicatie geeft van hoe goed de mortel op de stenen hecht, is het niet automatisch een garantie dat het metselwerk aan de vereisten voor buigtreksterkte voldoet. De Declaraties van Prestatie (DoP) van mortelproducten geven vaak de schuifsterkte of initiële hechtsterkte aan, maar dit is een producteigenschap, niet direct gelijk aan de structurale sterkte van het metselwerk.


Praktijkuitvoering en controle van de buigtreksterkte

Het is van groot belang dat de buigtreksterkte van metselwerk niet pas na de bouw wordt beoordeeld, maar dat er voldoende aandacht wordt besteed aan de uitvoering van het metselwerk tijdens de constructie.

De NEN-EN 1996-1-1 vermeldt dat de hechting tussen mortel en steen geschikt moet zijn voor de voorgenomen toepassing. Dit is afhankelijk van de soort mortel en stenen die worden gebruikt. Daarom is het belangrijk om bij het ontwerp de juiste combinatie van mortel en stenen te kiezen die voldoen aan de normatieve eisen.

Bij twijfel over de kwaliteit van het metselwerk is het aan te raden om controleproeven uit te voeren. Deze kunnen bijvoorbeeld een 1-minuutproef of een hefboomproef zijn. Het uitvoeren van deze proeven tijdens de bouw helpt om eventuele problemen vroegtijdig te ontdekken en maakt het mogelijk om aanpassingen te doen vooraleer het metselwerk volledig voltooid is.


Invloed van weersomstandigheden en verankering

De buigtreksterkte van gevelmetselwerk wordt ook beïnvloed door weersomstandigheden. De normen stellen daarom dat het metselwerk in milieuklasse MX3.2 voldoet aan een minimale buigtreksterkte van 0,3 N/mm². Omdat de hechting tussen mortel en steen onder invloed van regen of wind kan veranderen, is het belangrijk om tijdens de uitvoering van het metselwerk regelmatig controleproeven uit te voeren.

Bij het gebruik van staalconstructies achter het gevelmetselwerk, zoals bij spouwmuurconstructies, is het ook belangrijk om aandacht te besteden aan de verankering en de maximale overspanning. De CUR-aanbeveling 71 stelt dat de maximale afstand tussen spouwankers niet meer mag zijn dan 0,625 meter in horizontale en verticale richting. De horizontale randafstand mag niet groter zijn dan 0,2 meter.

Als deze afstanden overschreden worden, dient er een controle uitgevoerd te worden op de overspanning van het gevelmetselwerk. Deze controle is afhankelijk van de buigtreksterkte, de belastingen en de constructie van het metselwerk. In sommige gevallen kan het gebruik van metselwerkwapening een betere oplossing opleveren.


Aanbevelingen voor uitvoeringspraktijk

  1. Vooraf planning en materialenkeuze:
    Bij het ontwerp en de uitvoering van gevelmetselwerk dient aandacht te worden besteed aan de keuze van stenen en mortel die voldoen aan de normatieve eisen. De overlap, stenenbuigtreksterkte en mortelkwaliteit moeten voldoen aan de eisen zoals genoemd in de NEN-EN 1996-2 en NEN-EN 1996-1-1.

  2. Controle tijdens de uitvoering:
    Tijdens de bouw dient regelmatig te worden getest op hechtsterkte en buigtreksterkte. De 1-minuutproef is een snelle methode om een eerste indruk te krijgen van de kwaliteit van het metselwerk. In gevallen van twijfel dient een hefboomproef uitgevoerd te worden.

  3. Documentatie en rapportage:
    Het uitvoeren van deze proeven dient goed vastgelegd te worden, zowel in technische documenten als in het projectdossier. Dit helpt bij het voorkomen van eventuele discussies over de kwaliteit van het metselwerk.

  4. Gebruik van wapening bij overspanningen:
    In gevallen waar de overspanning groter is dan de toegestane afstanden, dient er getoetst te worden of het metselwerk deze overspanning kan overbruggen. In sommige gevallen is het gebruik van metselwerkwapening een betere optie.


Duurzaamheid en levensduur van metselwerk

Een gemetselde gevel is bekend om zijn lange levensduur en weinig onderhoudsbehoefte. Vanuit een duurzaamheidsperspectief is metselwerk dus een duurzame keuze voor gevelconstructies. De kwaliteit van het metselwerk, en daarmee ook de buigtreksterkte, heeft een directe invloed op de functionele duurzaamheid van de constructie.

De hechtsterkte en het gebruik van duurzame mortels en stenen zijn belangrijke factoren bij het realiseren van een duurzame gevelconstructie. De MADE kennissessie over oppervlaktebeoordeling van gevelmetselwerk benadrukt de rol van kwaliteitscontrole en uitvoering in het verlengen van de levensduur van gevels.


Conclusie

De buigtreksterkte van metselwerk is een essentiële parameter bij het ontwerp en de uitvoering van gevels en andere metselconstructies. Deze waarde bepaalt de structurale integriteit van metselwerk en heeft directe invloed op de veiligheid en duurzaamheid van de constructie.

De normatieve eisen zoals opgenomen in NEN-EN 1996-2 en NEN-EN 1996-1-1 geven duidelijke richtlijnen voor de minimale waarden van de buigtreksterkte. Daarnaast is het belangrijk om controleproeven uit te voeren en de uitvoeringskwaliteit te bewaken.

Door aandacht te besteden aan de kwaliteit van mortel, stenen en uitvoering kan men ervoor zorgen dat het metselwerk aan de functionele en esthetische eisen voldoet. In de praktijk dient men dus niet pas te wachten tot een gevel ingestort is voordat men aandacht besteedt aan de sterkte van het metselwerk. Het is beter om vroegtijdig te testen en eventuele problemen te voorkomen.


Bronnen

  1. Buigtreksterkte van metselwerk
  2. Buigtreksterkte van metselwerk verdient aandacht
  3. Gevelmetselwerk aan staalconstructies
  4. MADE Center

Related Posts