Druksterkte van oud metselwerk: onderzoek en beoordeling in de renovatiepraktijk

Published by Redactie on augustus 30, 2025 | Category metselwerk

Bij de renovatie van oude gebouwen speelt de druksterkte van het metselwerk een cruciale rol in de beoordeling van de structuurduurzaamheid. Oud metselwerk kan na jarenlang gebruik verminderde dragende eigenschappen vertonen, wat de stabiliteit van de constructie kan ondermijnen. Het bepalen van de druksterkte helpt om de huidige toestand in kaart te brengen en eventuele herstelmaatregelen of versterkingen te bepalen. Deze parameter is een maat voor de spanning die metselwerk kan dragen voordat het bezwijkt onder drukbelasting. In dit artikel worden de methoden en praktijkuitvoering van het bepalen van de druksterkte van oud metselwerk besproken, met aandacht voor relevante normen, testprocedures en interpretatie van resultaten.

Wat is druksterkte en waarom is deze van belang voor oud metselwerk?

De druksterkte van metselwerk wordt uitgedrukt in newton per vierkante millimeter (N/mm²) en geeft aan hoeveel drukspanning een muur of constructie kan verdragen voordat het bezwijkt. Dit is een essentieel criterium bij de beoordeling van de stabiliteit van een gebouw, vooral bij oud metselwerk dat mogelijk aan vervormingen, vochtaanval of veroudering is blootgesteld.

Oud metselwerk kan in de loop der jaren aan structurale veranderingen onderhevig zijn door factoren als:

Verminderde hechting tussen mortel en metselsteen;
Afslijting of veroudering van mortel;
Vervorming of scheuren in de constructie;
Invloed van milieucondities, zoals vocht en ijzing.

Door de druksterkte te bepalen, kan worden ingeschat of het metselwerk nog voldoet aan de vereisten voor een veilige constructie of dat herstel- of versterkingsmaatregelen nodig zijn.

Hoe wordt de druksterkte van oud metselwerk bepaald?

Voor het bepalen van de druksterkte van oud metselwerk worden meestal kernboringen uitgevoerd. Deze methode is geschikt voor bestaande constructies en maakt het mogelijk om een representatief deel van het metselwerk te onderzoeken zonder de gehele structuur aan te tasten.

Kernboringen

De boorkernen die worden genomen, moeten voldoen aan bepaalde maatvoeringen om betrouwbare testresultaten te garanderen. Voor metselwerk worden boorkernen met een diameter van 150 tot 200 mm en een lengte minimaal gelijk aan de steenlengte gebruikt. Deze kenmerken zorgen ervoor dat de steen- en mortellegering representatief is voor het metselwerk als geheel.

De boorkernen worden vervolgens in een laboratorium onderworpen aan drukproeven. Hierbij wordt de maximale druk belasting gemeten waaraan het metselwerk kan weerstaan voordat het bezwijkt. De testresultaten worden gebruikt om de karakteristieke druksterkte van het metselwerk te bepalen, uitgedrukt in N/mm².

Voorafgaande inspectie

Voor het uitvoeren van kernboringen is het belangrijk om de wapeningsconfiguratie in kaart te brengen. Dit gebeurt meestal met hulpmiddelen zoals een Ferroscan of Betonradar om wapening in het metselwerk of onderliggende constructies te detecteren. Dit voorkomt beschadiging van de structuur tijdens het boren en zorgt voor veiligere uitvoering van de proeven.

Laboratoriumonderzoek

De boorkernen worden meestal door een erkend laboratorium onderzocht. Organisaties zoals Nebest beschikken over de benodigde expertise en infrastructuur om deze analyses uit te voeren. De druksterkte wordt bepaald aan de hand van standaardproeven, zoals de drukproeven op metselwerk volgens EN 1052-1.

Normen en richtlijnen voor het bepalen van druksterkte

Bij de beoordeling van oud metselwerk wordt gebruikgemaakt van normen en richtlijnen die de methoden en eisen voor het bepalen van de druksterkte vastleggen. In Nederland is de NEN-EN 1996-1-1 een belangrijke norm, waarbij de Nationale Bijlage aanvullende eisen opneemt. In België wordt Eurocode 6 (EC6) toegepast, waarin de karakteristieke druksterkte van metselwerk kan worden berekend of bepaald aan de hand van proeven.

Eurocode 6 en karakteristieke druksterkte

Volgens Eurocode 6 kan de karakteristieke druksterkte (fk) van metselwerk op twee manieren worden bepaald:

Directe methode: Door proeven uit te voeren op metselwerkproeven volgens EN 1052-1.
Indirecte methode: Door gebruik te maken van formules die rekening houden met de sterkte van de mortel (fm) en de stenen (fb).

De formule voor de indirecte methode is:

$$ fk = K \cdot fb \cdot fm $$

Waarbij: - fb de genormaliseerde druksterkte van de metselstenen is; - fm de gemiddelde druksterkte van de mortel; - K een parameter die afhankelijk is van het type mortel, de stenen en de voegvulling.

Deze formules zijn afhankelijk van de groep waartoe het metselwerk behoort. Groepen zoals GPM (gewone metselstenen) of TLM (tong- en loefmetselstenen) hebben verschillende rekenmethoden en coëfficiënten.

Belangrijke parameters bij het bepalen van druksterkte

De druksterkte van metselwerk is niet enkel afhankelijk van de kwaliteit van de stenen, maar ook van de kwaliteit van de mortel en de voegvulling. De hechting tussen mortel en steen speelt een cruciale rol bij de druk- en treksterkte. Een slechte hechting kan leiden tot vroegtijdige scheuren of instorting van de constructie.

Voor oude metselwerken is het daarom essentieel om zowel de stenen als de mortel te onderzoeken en te beoordelen. Bij twijfel is het aan te raden om proeven uit te voeren, zoals vierlijnsbuigproeven of hefboomproeven, om de hechting en structuurduurzaamheid te verifiëren.

Proeven en testen: vierlijnsbuigproef en hefboomproef

Nebes, zoals beschreven in de bronnen, is actief in het uitvoeren van onderzoek en proeven om de structuurduurzaamheid van bestaande constructies te bepalen. Voor metselwerk zijn er twee genormaliseerde proeven die vaak worden uitgevoerd:

Vierlijnsbuigproef (EN 1052-2)

Deze proef wordt gebruikt om de buigtreksterkte van het metselwerk te bepalen. Het betreft een test op metselwerkproeven waarbij een belasting wordt aangebracht op vier ondersteuningen. De proefstukken worden belast tot het metselwerk bezwijkt en uit de resultaten kan de karakteristieke buigtreksterkte worden bepaald.

Deze proef is van belang voor het bepalen van de hechting tussen mortel en metselsteen. Bij oude metselwerken kan deze proef aantonen of de hechting nog voldoet aan de vereisten of dat er sprake is van verval.

Hefboomproef (EN 1052-5)

De hefboomproef is een methode om de karakteristieke buigtreksterkte van metselwerk te bepalen door een belasting aan te brengen met behulp van een hefboommechanisme. Deze proef wordt vaak uitgevoerd wanneer er twijfel is over de kwaliteit van het metselwerk of wanneer er sprake is van scheuren of instorting.

De resultaten van deze proeven worden meestal vergeleken met de eisen uit de normen zoals Eurocode 6. Als de gemeten buigtreksterkte lager is dan de vereiste waarde, zijn er maatregelen nodig om de stabiliteit van de constructie te waarborgen.

Aanbevelingen voor renovatieprojecten met oud metselwerk

Tijdens renovatieprojecten waar oud metselwerk betrokken is, zijn er meerdere aandachtspunten om de druksterkte en structuurduurzaamheid te waarborgen. Hieronder worden enkele aanbevelingen opgenoemd:

1. Voorafgaande inventarisatie

Voor het starten van een renovatieproject is het verstandig om een inventarisatie van het metselwerk uit te voeren. Dit betreft het onderzoeken van eventuele scheuren, vervormingen of teksten op het metselwerk. Met behulp van instrumenten zoals een Ferroscan of Betonradar kan ook worden ingezien of er wapening aanwezig is die invloed heeft op de druksterkte.

2. Selectie van testmethoden

Op basis van de inventarisatie kan worden bepaald welke testmethoden het meest geschikt zijn. Kernboringen zijn meestal de meest representatieve methode, maar bij twijfel over de hechting of het gebruik van lijm als mortel kan ook worden gekozen voor hefboomproeven of 1-minuutproeven.

3. Aanpassing van mortel

Bij de herstel of verbetering van oud metselwerk is het belangrijk om de mortel goed af te stemmen op de metselstenen. Een slechte afstemming kan leiden tot vroegtijdige slijtage of instorting. In sommige gevallen is het aan te raden om een lijmmortel te gebruiken in plaats van traditionele mortel, afhankelijk van de eisen van de constructie.

4. Documentatie

Het is verstandig om alle uitgevoerde testen en resultaten goed vast te leggen. Dit zorgt niet alleen voor transparantie, maar ook voor bewijsmateriaal in geval van twijfel of discussie. Bovendien kan deze documentatie dienen als basis voor eventuele herstel- of versterkingsmaatregelen.

Conclusie

De druksterkte van oud metselwerk is een essentieel criterium bij de beoordeling van de structuurduurzaamheid van een gebouw. Tijdens renovatieprojecten is het belangrijk om deze parameter te onderzoeken om eventuele tekortkomingen in de constructie te identificeren. Kernboringen, proeven zoals de vierlijnsbuigproef en hefboomproef, en een voorafgaande inventarisatie zijn cruciale stappen bij deze beoordeling. Bovendien is het aan te raden om gebruik te maken van erkende laboratoria en ervaren specialisten om betrouwbare en representatieve testresultaten te verkrijgen.

Door de druksterkte en structuurduurzaamheid van oud metselwerk goed te bepalen, kan worden ingeschat of er herstel- of versterkingsmaatregelen nodig zijn. Dit helpt om de veiligheid van het gebouw te waarborgen en de levensduur van de constructie te verlengen.