Metselen met gehydrofobeerde bakstenen
Handvorm en vormbak bakstenen worden steeds vaker voorzien van een oppervlaktebehandeling. Over het algemeen in de vorm van een hydrofobeermiddel dat na het bakken op de bakstenen wordt aangebracht. Hoe zit dit nu precies, wat zijn hier de voor- en nadelen van, waar moet rekening mee gehouden worden bij de uitvoering van metselwerk met deze bakstenen en waarvoor dient een dergelijke hydrofobeerlaag
Het behandelen van bakstenen met een hydrofobeermiddel is geen nieuwe ontwikkeling, maar bestaat al een tijdje. Het middel wordt enkel op de zichtzijden van de bakstenen aangebracht, waardoor er als het ware een voor water ondoordringbare laag (hydrofobeerlaag) in de baksteen ontstaat. Over het algemeen wordt deze laag aangebracht om het bakstenen gevelmetselwerk veel langer de originele en frisse uitstraling te laten behouden. Het voorkomt namelijk dat er vervuiling en uitslag op de bakstenen gaat ontstaan. Het bakstenen gevelmetselwerk wordt door deze behandeling van de bakstenen namelijk meer waterbestendig.
In de regelgeving ligt er echter nog erg weinig tot niets vast betreffende het aanbrengen van een hydrofobeermiddel op bakstenen, voordat deze verwerkt worden in de gevel. Wanneer er een baksteen gekozen wordt voor een project is het van belang om te weten of de betreffende bakstenen voorzien zijn van een hydrofobeerlaag. Op de ‘Declaration of Performance’ (DoP) oftewel de prestatieverklaring, zou al kenbaar gemaakt moeten zijn of er een afwerking op de baksteen is aangebracht. Nu is dit geen verplichting of onderdeel van de DoP, maar voor de afnemer zou er een manier moeten zijn om dit toch duidelijk te maken. Tevens zou vast moeten liggen op welke vlakken deze hydrofobeerlaag aangebracht is en hoe ver deze in de baksteen getrokken is. Enkele producenten hebben overigens wel documentatie uitgebracht voor de gehydrofobeerde bakstenen, waar de wijze van hydrofoberen in vermeld staat.
Indringdiepte
De hydrofobeerlaag in bakstenen is niet zichtbaar wanneer stenen lucht-droog aangeleverd worden op de bouw. Om bakstenen met een hydrofobeerlaag te kunnen herkennen is er een makkelijke controle: pak steekproefsgewijs enkele winddroge bakstenen uit geleverde pallets. Wanneer er met een plantenspuit water op deze bakstenen geneveld wordt (of eventueel onder de kraan houden) is duidelijk zichtbaar waar het water wel en waar het water niet in de baksteen trekt. Dit zou voor alle bakstenen ongeveer gelijk moeten zijn en vanzelfsprekend in overeenstemming met de specificaties die vanuit de producent opgesteld zijn voor deze bakstenen. Over het algemeen specificeren baksteenfabrikanten dat het hydrofobeermiddel 5 à 10 mm diep in de zichtzijden van de baksteen intrekt, waardoor op de legvlakken enkel deze 5 à 10 mm randen gehydrofobeerd zijn. Het wordt echter niet altijd gespecificeerd en dan moet het vastgesteld worden.
Initiële wateropzuiging
Op de prestatieverklaring van de geleverde bakstenen is het op basis van de NEN-EN 771-1 ‘Specificaties voor metselstenen – Deel 1: Baksteen’ niet vereist om de initiële wateropzuiging te declareren. Indien de bakstenen gecertificeerd zijn op basis van de BRL 1007 (Beoordelingsrichtlijn voor het KOMO productcertificaat voor Metselbaksteen) dan is het wel verplicht om de initiële wateropzuiging van de bakstenen te specificeren.
Deze initiële wateropzuiging wordt altijd bepaald op het legvlak van de baksteen en dient o.a. voor het bepalen van de juiste mortel voor deze bakstenen. Bakstenen worden enkel voorzien van een hydrofobeerlaag op de zichtzijden en niet op de legvlakken van de baksteen. Natuurlijk is door de diepte van indringing van het hydrofobeermiddel in de zichtvlakken, de hydrofobeerlaag ook over een deel van het legvlak van de bakstenen aanwezig. Er ontstaat een percentage wat wel, en een percentage baksteen wat niet voorzien is van een hydrofobeerlaag op de legvlakken.
Het belang van het goed hydrofoberen met de juiste indringdiepte is dat metselmortels ontwikkeld en samengesteld worden op basis van een egaal zuigend oppervlak. Door de verschillende zuigende eigenschappen van de baksteen in hetzelfde legvlak, wordt het bepalen van de juiste mortel heel lastig.
In de NEN-EN 772-11 ‘Beproevingsmethoden voor metselstenen – Deel 11: Bepaling van de capillaire waterabsorptie van betonsteen’ ligt vast hoe deze waarde bepaald moet worden. Maar zowel in de NEN-EN 772-11 als ook in de NEN-EN 771-1 ligt niets vast over gehydrofobeerde bakstenen. In de praktijk resulteert dit in het testen van een gehydrofobeerde baksteen met geen egaal zuigend legvlak of wordt het hydrofobeermiddel voor beproeven uit de bakstenen gestookt en verkrijg je wel een egaal zuigend legvlak.
Aangezien het zuigende karakter van het legvlak van de bakstenen aanzienlijk anders wordt op de posities waar het hydrofobeermiddel in de baksteen aanwezig is, is het niet mogelijk om één metselmortel te specificeren die geschikt is voor beide delen van het legvlak (met en zonder hydrofobeermiddel). Maar in principe zou dit ook geen probleem behoeven te zijn, als het hydrofobeermiddel enkel 5 à 10 mm diep ingedrongen is ter plaatse van de zichtzijden van de baksteen. In dat geval kan de metselmortel gewoon afgestemd zijn op het zuigende karakter (initiële wateropzuiging) van de niet gehydrofobeerde baksteen. Er moet dan wel opgelet worden dat de voeg op het moment van doorstrijken niet nog te nat is, hetgeen veroorzaakt kan worden door het gehydrofobeerde randje t.p.v. het legvlak (bijvoorbeeld bij een minimaal terug-liggende voeg).
Traditioneel metselen en voegen
Met het bovenstaande in het achterhoofd is het wel duidelijk dat hiermee ook rekening gehouden moet worden in het geval van het maken van keuzes voor de voegafwerking. Het principe van hechting tussen (voeg)mortel en baksteen is gebaseerd op water dat vanuit de mortel in de baksteen trekt. Wanneer de mortel en baksteen goed op elkaar afgestemd zijn en de uitvoeringsfactoren goed in acht genomen worden, dan vind deze hechting optimaal plaats.
Wanneer er gekozen wordt voor traditioneel metselwerk met een voeg die later aangebracht wordt, moet er goed opgelet worden dat er goede hechting kan ontstaan tussen de voeg(mortel) en de baksteen. Het gedeelte waar deze hechting plaats moet vinden is (grotendeels) het deel van het legvlak van de baksteen waar de hydrofobeerlaag in is getrokken. In dat geval kan er gekozen worden om een voegmortel toe te passen met toevoeging van polymeren om de hechting te verbeteren t.p.v. deze hydrofobeerlaag. Wanneer het vochtig is geweest, heeft geregend o.i.d., en er hierdoor vochtdruppels aanwezig zijn op de hydrofobeerlaag waar de voegmortel moet hechten, zal dit van invloed zijn op de kwaliteit van het voegwerk. In de praktijk blijkt het lastig om hier goed rekening mee te houden, zeker gezien het feit dat het metselwerk minimaal een paar weken moet drogen alvorens deze voegmortel aangebracht mag worden. Er ontstaat dan een grotere kans op smet en wanneer de voeg na het aanbrengen te lang nat blijft is er een grotere kans op kalkuitslag.
Doorstrijken
Bij het gebruik van een doorstrijkmortel ontstaat een andere situatie, omdat het grootste deel van de hechting zal plaatsvinden op het deel van het legvlak dat niet voorzien is van een hydrofobeerlaag. De extra aandachtspunten en mogelijke risico’s van het voegen zijn dan niet aanwezig, aangezien de doorstrijkmortel één geheel vormt tussen de bakstenen. Ook bij doorstrijken moet natuurlijk rekening gehouden worden met uitvoeringsfactoren en het weer, want er mag bijvoorbeeld ook geen regenbui op vers doorstrijkwerk komen om uitspoelen van de mortel en uitslag te voorkomen. Wanneer de bakstenen voorzien zijn van een hydrofobeerlaag met een diepte meer dan de 5 à 10 mm, bijvoorbeeld 2 à 3 cm, wordt er een meer reactieve mortel toegepast om vertraging bij de verwerkers te voorkomen. Die mortel is niet afgestemd op het niet gehydrofobeerde deel waardoor juist het gehydrofobeerde deel voor de hechting moet zorgen. Dit kan invloed hebben op de hechtsterkte van het bakstenen metselwerk. Het blijft van belang dat er goed vast ligt hoe diep de indringdiepte van de hydrofobeerlaag is. Een grote spreiding van indringdiepte van de hydrofobeerlaag in de bakstenen van een project kan dus leiden tot het toepassen van de verkeerde mortel en hierdoor kan onvoldoende hechting ontstaan.
Kwaliteit van de voeg
Behalve de verwerkingsmethode en daarmee samenhangende wijze van afwerking van de voeg, is het ook van belang dat een voeg die toegepast wordt in metselwerk met gehydrofobeerde bakstenen een bepaalde kwaliteit heeft. Met betrekking tot de waterhuishouding van het gevelmetselwerk is de voeg in dit geval de zwakste schakel, en kan daarop mogelijk nog vervuiling en uitslag zichtbaar worden. In de BRL 2826-03 ‘Uitvoeringsrichtlijn voegen van metselwerk’ wordt het volgende gezegd over de voeghardheid bij de toepassing van gehydrofobeerde stenen: ‘Indien gebruik wordt gemaakt van een gehydrofobeerde steen dient het voegwerk altijd gehydrofobeerd te worden. De voeghardheid mag in dit geval (en indien hier geen aanvullende afspraken over zijn gemaakt met de opdrachtgever) minimaal 25 bedragen. VH15 volstaat voor toepassingsgebied III en IV indien het voegwerk gehydrofobeerd wordt. In alle gevallen mag pas gehydrofobeerd worden nadat de voeghardheid is bereikt.
Toelichting (BRL 2826-03)
“De voeghardheid van een gehydrofobeerde voeg in combinatie met een gehydrofobeerde steen is minder van belang vanwege het weinig wateropnemend vermogen van beide onderdelen en daarmee een verlaagde kans op onder andere een overmatige vochtbelasting op de voeg, waardoor een verlaagde kans op vorstschade van de voeg en op uitbloeïngen op het metselwerk ontstaat. Indien gebruik wordt gemaakt van een weinig zuigende steen mag, in tegenstelling tot tabel 2, een voeghardheidsklasse van minimaal VH25 worden toegepast indien het voegwerk wordt gehydrofobeerd.
Indien sprake is van liggend metselwerk (al het metselwerk met een kleinere hellingshoek dan 45º waardoor een verhoogde vochtbelasting op kan treden) dient het voegwerk gehydrofobeerd te worden.“
In de CUR-aanbeveling 61 ‘Het voegen en hydrofoberen van metselwerk’ wordt nog iets uitvoeriger ingegaan op voegwerk in gehydrofobeerd metselwerk.
“Bij het voegen van gehydrofobeerd metselwerk en nieuwbouwmetselwerk met in de fabriek gehydrofobeerde stenen moet extra zorg aan het nabehandelen worden besteed. Doordat ter plaatse van het voegwerk de hechtvlakken van de stenen en de voorzijde van de metselmortel waterafstotend kunnen zijn, is voor-bevochtigen niet mogelijk. Daardoor is nabehandelen extra belangrijk.
Metselwerk van in de fabriek gehydrofobeerde stenen moet op dezelfde wijze worden behandeld als metselwerk van weinig zuigende stenen. Metselwerk van in de fabriek gehydrofobeerde stenen kan direct voorafgaand aan het voegen niet goed worden voor-bevochtigd. Het is wel mogelijk om het metselwerk een dag van tevoren nat te maken. Doordat daarbij wel de metselmortel wordt voor-bevochtigd maar de steen niet, is nabehandeling extra belangrijk. In de fabriek gehydrofobeerde handvormstenen moeten in dit opzicht hetzelfde worden behandeld als weinig zuigende stenen.
Om problemen met betrekking tot het inbrengen van de voegspecie en smetten van de stenen te voorkomen, mag niet worden gevoegd zolang het metselwerk waterdruppeltjes vertoont.
Eisen die aan het voegwerk moeten worden gesteld zijn:
- Wanneer metselwerk vervaardigd met gehydrofobeerde stenen niet wordt na-gehydrofobeerd, moet voegwerk met hardheidsklasse VH35 worden gerealiseerd.
- Wanneer metselwerk vervaardigd met gehydrofobeerde stenen na het voegen wordt na-gehydrofobeerd, kan worden volstaan met voegwerk dat voldoet aan voeghardheidsklasse VH25, tenzij:
- er grote kans is op bekladding van het metselwerk;
- het een horizontaal vlak betreft.”
Aandacht en afstemming nodig
Het correct toepassen van bakstenen die voorzien zijn van een hydrofobeerlaag vereist aandacht, zowel in de werkvoorbereiding, de afstemming van detaillering, (het afstemmen van de) mortel en natuurlijk de uitvoering. Het is te allen tijde van belang om te weten of de baksteen die gebruikt gaat worden voor een project voorzien is van een hydrofobeerlaag en het is van belang dat het gehele proces hierop afgestemd is. Het gebruik van bakstenen met een hydrofobeerlaag kan voordelen opleveren, maar het is niet benodigd om op iedere baksteen een hydrofobeerlaag aan te brengen. De uitvoering van het metselwerk zal altijd afhankelijk zijn van omgevings- en uitvoeringsfactoren en te allen tijde mensenwerk blijven. Wij adviseren dan ook project-specifiek alle hiervoor genoemde aspecten goed te behandelen en te bespreken met de betrokken partijen.
Het zou wenselijk zijn dat er in de komende jaren in de regelgeving ook over gehydrofobeerde bakstenen zaken vast komen te liggen en geregeld gaan worden, zodat hier geen misverstanden meer over kunnen ontstaan. De eerste stappen in het reguleren en meer uniform op de markt brengen van gehydrofobeerde bakstenen worden genomen, maar zijn vaak nog per producent verschillend. Het is vooral van belang dat deze processen gecontroleerd (kunnen) worden en dat alle bakstenen met gelijke eigenschappen uit de productie komen en zo ook op een voorgeschreven wijze verwerkt kunnen worden.
Het toepassen van bakstenen met een hydrofobeerlaag heeft niet per definitie het gevolg dat er sprake is van een langer mooi en schoon blijvende gevel. De kans is wel veel groter, maar de voegen kunnen een meer open structuur bezitten en hier dient dan ook rekening mee gehouden te worden. Het achteraf hydrofoberen van gemetselde gevels houden wij buiten dit artikel om eventuele onduidelijkheden te voorkomen en het onderwerp zuiver te houden.
Rollagen, klamp verband en Braziliaans verband
De definitie van het legvlak van de baksteen is bepaald op basis van traditioneel, horizontaal metselwerk. Het is in dat geval ook het legvlak dat zorgdraagt voor het merendeel van de sterkte van het uiteindelijke bakstenen metselwerk. Wanneer de bakstenen staand verwerkt worden, bijvoorbeeld in een rollaag, dan wel klamp verwerkt worden, dan moet er ook hechting ontstaan ter plaatse van de zichtzijden (strekken en koppen) van de bakstenen. In het algemeen resulteert dit in het geval van gehydrofobeerde bakstenen tot een grote invloed van de hechting ter plaatse van de strekken en koppen. Zeker in het geval van klamp metselwerk is het dan een betere optie om niet gehydrofobeerde bakstenen te verwerken en eventueel het bakstenen metselwerk later te hydrofoberen als dat noodzakelijk is.
Het gebruik van een andere mortel bij grote vlakken klamp metselwerk is ook een optie, maar dit dient wel goed vastgelegd en gecommuniceerd te worden. Ook resulteert dit in extra controle tijdens de uitvoering met betrekking tot het toepassen van de correcte mortel in de aparte geveldelen. Het risico op scheurvorming of onvoldoende hechting blijft overigens altijd aanwezig. Daarnaast zal het legvlak (zichtvlak) van de gehydrofobeerde bakstenen in het klamp metselwerk ook anders reageren op vocht, hetgeen zichtbaar zal worden in het gevelvlak.
Ook in het geval van Braziliaans verband kan de hydrofobeerlaag van invloed zijn op de sterkte van het metselwerk. Het contactvlak tussen de bakstenen is dan sowieso al veel kleiner en wordt in het geval van gehydrofobeerde bakstenen ook nog eens verschillend qua zuiggedrag. Met dit soort aspecten dient rekening gehouden te worden bij de aanvraag van het project-specifieke morteladvies en ook bij het ontwerp en uitwerking van het metselwerk, zodat mogelijke problemen ten aanzien van onvoldoende hechting niet pas tijdens de uitvoering naar voren komen.
Voor de publicatie zoals deze in De Aannemer gepubliceerd is in het nummer december 2020 klik hier.
Afbeelding van BNL Bedrijvengroep
