Het Gewicht van 1 m² Metselwerk: Berekeningen, Factoren en Praktische Toepassingen
Inleiding
Het bepalen van het gewicht van metselwerk is een fundamentele stap in het ontwerp en bouwproces van een woning of andere constructie. Niet alleen beïnvloedt het gewicht de keuze van het grondtype en fundering, maar het is ook essentieel bij het bepalen van de belastbaarheid van vloeren, muren en andere structurele elementen. In dit artikel zullen we het gewicht van 1 m² metselwerk in detail bespreken, rekening houdend met de gebruikte materialen, voegen en andere bepalende factoren.
We zullen onder andere de soortelijke gewichten van verschillende metselstenen en mortel berekenen, het effect van fundering en druksterkte bespreken en uitleggen hoe het gewicht van het metselwerk een rol speelt in de structuurveiligheid van een gebouw. Op basis van de beschikbare data uit betrouwbare bronnen, presenteren we een duidelijk en feitelijk onderbouwd overzicht dat zowel voor eigenaars, handwerkers als professionals in de bouwsector relevant is.
Soortelijk Gewicht van Metselwerk: Basisbegrippen
Het soortelijk gewicht van metselwerk is een maat voor de massa per kubieke meter metselwerk en wordt uitgedrukt in kg/m³. Het bepaalt in grote mate hoe zwaar een muur of constructie is. Het soortelijk gewicht van metselwerk hangt af van het type metselsteen en mortel die gebruikt worden, evenals de dikte van de voegen.
Soortelijke Gewichten van Verschillende Stenen
Volgens de bronnen is het soortelijk gewicht van metselstenen sterk variabel. Voor bakstenen ligt het soortelijk gewicht tussen 1,4 en 1,8 kg/dm³, wat overeenkomt met 1400 tot 1800 kg/m³. Kalkzandstenen hebben een gemiddelde soortelijk gewicht van ongeveer 1,6 kg/dm³ (1600 kg/m³). Voor betonstenen en lijmblokken wordt het soortelijk gewicht tussen 2000 en 2200 kg/m³ genoemd.
Cellenbeton, dat vaak wordt gebruikt voor isolatiemuren, heeft een veel lager soortelijk gewicht, variërend tussen 400 en 800 kg/m³. Het meest gebruikte type in deze categorie is G4/600, met een soortelijk gewicht van 600 kg/m³.
Soortelijk Gewicht van Mortel
Mortel speelt ook een rol in het totale gewicht van het metselwerk. Voor cementmortel ligt het soortelijk gewicht op 1900 kg/m³, terwijl bastaardmortel een iets lager soortelijk gewicht heeft van 1600 kg/m³. In praktijk wordt vaak uitgegaan van een soortelijk gewicht van 1800 kg/m³ voor het totale metselwerk, inclusief stenen en mortel, bij een kale muur zonder verdere afwerking zoals pleisterwerk.
Voorbeeldberekening van 1 m² Metselwerk
Als voorbeeld nemen we een muur van 1 meter in lengte, 2 meter in hoogte en 0,2 meter dik (20 cm), gemaakt van bakstenen met een soortelijk gewicht van 1800 kg/m³. Het volume van deze muur is:
1 m × 2 m × 0,2 m = 0,4 m³
Het gewicht van deze muur is dan:
0,4 m³ × 1800 kg/m³ = 720 kg
Dit betekent dat 1 m² metselwerk van 20 cm dikte ongeveer 720 kg weegt. Voor andere diktes kan dit gewicht worden aangepast. Bijvoorbeeld bij een dikte van 10 cm (100 mm) is het volume:
1 m × 2 m × 0,1 m = 0,2 m³
En dus het gewicht:
0,2 m³ × 1800 kg/m³ = 360 kg
Deze voorbeelden illustreren hoe het gewicht van metselwerk direct afhankelijk is van de dikte. Dit is een belangrijk aspect bij het ontwerp van muren en funderingen, omdat de belasting die de grond en fundering moeten dragen, hiermee direct gerelateerd is.
Invloed van Voegen en Afwerkingen op het Gewicht
Het gewicht van metselwerk wordt niet alleen bepaald door de stenen, maar ook door de voegen en eventuele afwerkingen. In de praktijk wordt vaak uitgegaan van een soortelijk gewicht van 1800 kg/m³ voor het totale metselwerk, inclusief mortel. Echter, als er pleisterwerk of andere afwerkingen bovenop komen, kan het totale soortelijk gewicht aanzienlijk stijgen.
Pleisterwerk bijvoorbeeld heeft een soortelijk gewicht van ongeveer 1200 kg/m³, afhankelijk van de dikte en de gebruikte materialen. Dit betekent dat een muur met een laag pleisterwerk een hoger totale gewicht zal hebben dan een kale muur. Het is daarom belangrijk om bij het ontwerp rekening te houden met eventuele afwerkingen en extra lagen die bovenop het metselwerk komen.
Draagvermogen van de Grond
Een cruciale factor bij het ontwerp van funderingen is het draagvermogen van de grond. Dit wordt uitgedrukt in kg/cm² en bepaalt hoeveel belasting een bepaalde oppervlakte van grond kan dragen. In de berekening uit bron [1] wordt het volgende voorbeeld gegeven:
Een gemetselde tuinmuur van 15 m lang, 2 m hoog en 0,2 m dik heeft een volume van 6 m³, met een gewicht van 10800 kg (10,8 ton). De fundering heeft een volume van 8,37 m³, met een gewicht van 19251 kg (19,25 ton). Het totale gewicht is dus 30051 kg.
De oppervlakte van de grond die dit gewicht moet dragen is:
1550 cm × 60 cm = 93000 cm²
Het draagvermogen is dan:
30051 kg / 93000 cm² = 0,32 kg/cm²
Dit is een maat voor de benodigde druksterkte van de grond. Het is belangrijk om te weten dat dit een benadering is en dat in de praktijk een veiligheidsmarge wordt ingebouwd bij de berekening van het draagvermogen. In reële toepassingen wordt vaak uitgegaan van een benodigd draagvermogen van minimaal 0,5 kg/cm² om eventuele onregelmatigheden in belastingverdeling te compenseren.
Draagkracht van Metselwerk en Structuurveiligheid
Niet alleen het gewicht van het metselwerk zelf, maar ook de draagkracht van de muren is belangrijk voor de structuurveiligheid. Metselwerk heeft een bepaalde druksterkte, die uitgedrukt wordt in N/mm². Voor bakstenen metselwerk is deze druksterkte gemiddeld ongeveer 12,5 N/mm², met een rekenwaarde van 3,85 N/mm².
De hechtspanning tussen de stenen en mortel is een ander belangrijk aspect. De maximale hechtspanning van metselwerk ligt rond de 0,2 N/mm², terwijl de rekenwaarde voor gebruik in berekeningen 0,166 N/mm² is. Dit betekent dat er een beperkte kracht is die de muur kan verdragen zonder scheuren of instorting.
Bij het ontwerp van dragende muren moet rekening worden gehouden met deze waarden. De draagkracht van beton is over het algemeen hoger dan die van metselwerk, wat beton vaak een betere keuze maakt voor zware dragende muren. Echter, bij traditionele bouwmethodes is metselwerk nog steeds vaak de voorkeur, vooral in historische of esthetisch gerichte gebouwen.
Invloed van Stenen en Mortel op het Gewicht per m²
Het gewicht per m² metselwerk hangt af van het type stenen en de dikte. In bron [4] wordt het gewicht van 1 m² van een metselwand van 145 mm dikte uitgebreid beschreven. Volgens deze bron weegt één metselsteen ongeveer 7,03 kg, en er passen ongeveer 19,3 stenen per m² bij metselen. Dit betekent dat het netto gewicht van de stenen per m² is:
19,3 stenen × 7,03 kg = 135,7 kg
Daarnaast is er mortel nodig, met een verbruik van 12,5 liter per m², wat bij een dichtheid van 1500 kg/m³ ongeveer 18,75 kg oplevert. Het totale gewicht per m² metselwerk is dus:
135,7 kg (stenen) + 18,75 kg (mortel) = 154,45 kg per m²
Dit is een praktische berekening die kan worden gebruikt bij het ontwerpen van muren of het bepalen van funderingsbelastingen.
Variatie in Gewicht per Steen en Mortel
Het gewicht van individuele stenen en mortelvariaties kan verschillen, afhankelijk van de productie en de gebruikte materialen. In bron [5] wordt uitgelegd dat rood baksteen metselwerk een variabel gewicht heeft, afhankelijk van of het volledig of hol is. Volledige bakstenen wegen ongeveer 3,5 kg, terwijl holle modellen 2,3 tot 2,5 kg wegen. Dit betekent dat een kubus van keramisch metselwerk, exclusief mortel, 1690 tot 1847 kg weegt.
Bij het gebruik van mortel is er een gemiddeld verbruik van 0,3 m³ per kubieke meter metselwerk, wat een gewicht van 500 kg oplevert. Dit betekent dat het totale gewicht van 1 kubieke meter metselwerk met mortel gemiddeld 2 tot 2,5 ton is.
Het is echter belangrijk op te merken dat deze berekeningen benaderingen zijn. Voor een nauwkeurige berekening is het nodig om factoren zoals wateropname, mortelconsistentie, cementgraad en eventuele wapening in overweging te nemen. Deze variabelen kunnen het eindgewicht met enkele honderden kilogrammen beïnvloeden.
Praktische Toepassingen en Overwegingen
Het gewicht van metselwerk heeft verschillende praktische toepassingen in de bouwpraktijk:
1. Funderingsontwerp
Het gewicht van het metselwerk bepaalt het benodigde draagvermogen van de fundering. Bij zware metselwerkconstructies, zoals draagmuren of zware muren in kelders, is een diepere en bredere fundering vaak nodig. Voor muren van baksteen of kalkzandsteen is een fundering van 60 tot 80 cm breed en 80 tot 100 cm diep vaak de norm.
2. Belastingberekening voor vloeren
Bij het ontwerpen van vloeren is het belangrijk om te weten hoe zwaar de muren zijn die erop rusten. Voor een woning met zware bakstenen muren kan een houten vloer niet voldoen en is een betonnen of massieve vloer nodig. De belasting van de muren moet binnen de toegestane belasting van de vloer vallen.
3. Grondtype en stabiliteit
Het type grond bepaalt ook of metselwerk gebruikt kan worden. In losse of bewegende gronden is het aan te raden om lichtere materialen zoals gassilicaat of schuimbeton te gebruiken in plaats van bakstenen of kalkzandstenen. Dit voorkomt overbelasting en mogelijke instabiliteit van het gebouw.
4. Esthetisch en functioneel gebruik
Niet alle muren zijn dragend. Sommige metselwerkmuren worden puur decoratief gebruikt of als scheiding. Deze muren zijn vaak lichter en kunnen op lichte funderingen staan. Echter, bij het ontwerp van deze muren is het toch belangrijk om het gewicht te berekenen, vooral bij het bepalen van de nodige fundering en eventuele verbindingen met dragende structuren.
Samenvatting
Het bepalen van het gewicht van 1 m² metselwerk is een essentieel aspect in de bouwpraktijk. Het is afhankelijk van het type stenen, de dikte van de muur, de mortel en eventuele afwerkingen. Het soortelijk gewicht van metselwerk varieert, maar wordt vaak aangenomen op 1800 kg/m³ voor een kale muur zonder afwerking. Bij berekeningen moet rekening worden gehouden met het draagvermogen van de grond, de fundering en eventuele extra belastingen zoals pleisterwerk of wapening.
Deze berekeningen zijn essentieel bij het ontwerp van funderingen, vloeren en andere constructieelementen. Voor een nauwkeurige bepaling van het gewicht zijn meerdere factoren van invloed, waaronder het type materiaal, mortelconsistentie, cementgraad en eventuele wapening. Bij het gebruik van metselwerk in losse of bewegende gronden is het belangrijk om lichtere alternatieven in overweging te nemen.
Het gewicht van metselwerk is dus niet alleen een technische parameter, maar ook een bepalende factor in de veiligheid en duurzaamheid van een gebouw. Het is aan te raden om bij elke bouwproject deze berekeningen nauwkeurig te maken, met het oog op zowel esthetiek als structuurveiligheid.
Conclusie
In dit artikel hebben we een uitgebreide uitleg gegeven over het gewicht van 1 m² metselwerk, inclusief de invloed van stenen, mortel, dikte en andere relevante factoren. Het soortelijk gewicht varieert per type metselsteen en is van invloed op het totale gewicht van muren en constructies. Het is belangrijk om dit gewicht nauwkeurig te berekenen om de benodigde fundering en structuur te bepalen.
We hebben ook het draagvermogen van de grond besproken, evenals de praktische toepassingen van deze berekeningen in het bouwproces. Het gewicht van metselwerk speelt een rol bij het ontwerp van funderingen, vloeren, dragende muren en het kiezen van het juiste bouwmateriaal afhankelijk van het grondtype.
Bij het ontwerp en bouwproces is het belangrijk om alle relevante factoren in overweging te nemen en eventueel professionele advies in te winnen. Accurate berekeningen zorgen voor een veilige, duurzame en esthetisch aantrekkelijke constructie.
Bronnen
Related Posts
-
M. Brouwers Metselwerken: Een overzicht van expertise, diensten en klantbeoordelingen
-
Luchtspouwen in metselwerk: functie, bouwmethoden en onderhoud
-
Los komend metselwerk: oorzaken, onderzoek en herstelopties
-
Loodvervanger in metselwerk: Duurzame alternatieven voor schoorsteen- en gevelrenovatie
-
Loodvervanger voor opgaand metselwerk: een moderne oplossing voor dakkapellen en schoorstenen
-
Lood Vervangen in Metselwerk: Belangrijke Stappen en Aanbevelingen voor Duurzame Resultaten
-
Loodvervangers en afdichting bij opgaand metselwerk: Duurzame en praktische oplossingen voor de bouw
-
Lintvoegen in metselwerk: functie, toepassing en uitvoering