Tegels onthechten door overmatige spanningen
Ontbreken verankering verzwakt constructie
Nadat er spontaan tegels van de gevel afvallen, is de ontzetting bij de eigenaren groot. Levert hun gevelafwerking nu een gevaar voor de omgeving op? Naast de oorzaak willen de eigenaren weten waaruit het herstel zou moeten bestaan.
De eigenaren van een woningcomplex maken zich terecht zorgen over de gevelafwerking, nadat er enkele tegels naar beneden zijn gevallen. De gevels van het betreffende gebouw zijn ter plaatse van de onderste bouwlagen bekleed met natuurstenen tegels. Deze afwerking geeft het gebouw een voorname uitstraling. De Vereniging van Eigenaren ging er van uit dat het natuursteen bovendien zeer duurzaam is. Wanneer in de zomer enkele tegels van de gevel vallen, is het pand twee jaar bewoond.
Constructie
De gevelconstructie is in de bestektekeningen aangegeven als een spouwmuur met isolatie. Het buitenblad bestaat voornamelijk uit baksteen metselwerk, maar er zijn ook lateien en kolommen van beton in verwerkt. Tegen de buitengevels zijn geveltegels van hardsteen gelijmd. Deze tegels zijn circa 265 mm breed, 600 mm lang en hebben een dikte van 15 mm. De eigenaren overleggen een onderzoeksrapport waarin de hechting op metselwerk is beproefd. De betreffende lijm is op basis van deze laboratoriumtesten geschikt bevonden voor de voorgenomen toepassing. In de projectbescheiden is opgenomen dat de geveltegels vanaf een hoogte van 2,5 meter met een stalen anker moeten zijn geborgd. De eigenaren hebben echter hun bedenkingen of deze verankering daadwerkelijk is toegepast.
Montage tegels
De eerste actie is het controleren van alle natuurstenen tegels. De losse tegels die hierbij worden gevonden, zijn direct verwijderd om onveilige situaties te voorkomen. Daarbij komt naar voren dat de geveltegels niet vol en zat zijn verlijmd, maar met toeven lijm tegen de gevel zijn aangebracht. Hierdoor treedt bij het afstrijken van de afwerking plaatselijk een holklinkend geluid op over delen van tegels. Tussen de dotten lijm bevinden zich namelijk holten achter de tegels met een dikte van circa 8 tot 10 mm. De tegels zijn dus niet over het volledige oppervlak aan de ondergrond verbonden. Dit hoeft geen tekortkoming te zijn, maar stelt wel hogere eisen aan de verlijming. Bij een volgende inspectie zijn de gevelvlakken met natuurstenen afwerking gecontroleerd met een metaaldetector. Hierbij zijn in het geheel geen stalen ankers vastgesteld. Bij het aanbrengen van de geveltegels zijn de extra borgingen dus over het hoofd gezien. Een ernstige tekortkoming zoals later zou blijken.
Onthechting
Op de locaties waar de tegels zijn losgekomen, bestaat de ondergrond uit betonnen lateien. Zowel in het midden van de lateilengte als op de uiteinden ervan zijn er tegels afgevallen. De lijm blijkt zich nog overwegend op de achterzijde van de onthechte tegels te bevinden. Dit toont aan dat de lijm is losgeraakt van de betonnen ondergrond. De betonnen ondergrond vertoont hierbij een effen en egale oppervlaktestructuur. Een nader onderzoek volgt, waarbij de hechting door middel van trekproeven in het werk is gemeten.
Bij de trekproeven ter plaatse van een metselwerk ondergrond breekt de oppervlaktehuid van de bakstenen af. De aanhechting van de lijm aan zowel het natuursteen als het metselwerk is dus groter dan de huidtreksterkte van de baksteen. De beproevingsresultaten die in het werk zijn verkregen, liggen opvallend genoeg in dezelfde orde als die van de laboratoriumtesten. De trekproeven ter plaatse van de betonnen ondergrond tonen een ander beeld. Bij deze trekproeven onthecht de lijmlaag in zijn geheel van het beton.
De hechting van de lijm op het beton is ontoereikend om de diverse spanningen bij deze opbouw te kunnen opnemen. Zo ontstaan hecht- en schuifspanningen als gevolg van kruip van de betonnen lateien. Het kruipgedrag van betonnen overspanningsconstructies uit zich vooral in de eerste jaren.
Daarnaast ondervindt het aanhechtingsvlak tussen lijmlaag en ondergrond spanningen als gevolg van thermische bewegingen van de gevelbekleding. Een natuurstenen gevelbekleding kan in de zon een temperatuur van wel 60 à 70 °C bereiken. Indien de tegels zijn aangebracht bij een temperatuur van circa 15 °C, kan de thermische uitzetting van het natuursteen 0,3 tot 0,4 mm per meter bedragen. De starre lijmmortel met een matige aanhechting op de ondergrond is niet in staat geweest deze werking op te vangen.
Advies
Gelet op de onderzoeksresultaten is de kans groot dat ook andere tegels onthechten en van de gevel vallen. Het advies aan de eigenaren is dan ook om maatregelen voor herstel en preventie te treffen. Bij het opnieuw verlijmen van de tegels op het beton met een voorbewerking is de kans op herhaling niet geheel uit te sluiten. Het aanvullend verankeren van de nieuwe tegels alsmede te behouden tegels, zoals het uitgangspunt bij de bouw was, is dan ook noodzakelijk. De beste methode hiervoor is het aanbrengen van ankers in de achterliggende constructie via boorgaten door de geveltegels. De afwerking bestaat uit het vullen van de boorgaten met een reparatiepasta. De optie om de tegels te verankeren in de omringende tegels houdt nieuwe risico’s in. Hierbij ondervindt de verlijming van de omringende tegels namelijk een extra belasting en bestaat de kans op afsplijten van zijkanten. Het natuursteen zelf heeft een duurzaamheid van eeuwen. Van belang hierbij is wel dat ook de montagewijze de levensduur van het bouwwerk ondersteunt.
Meer informatie: www.technoconsult.nl
Tekst: ir. Patrick van den Ven
Foto’s: Technocomnsult B.V.
