> TER ZAKE < Technische informatie

Transcriptie

1 > TER ZAKE < Technische informatie Nr. 11 Cementdekvloeren Wanneer keramiek aanbrengen? Restvochtgehalte als criterium voor aanbrengen van afwerking Auteur Prof. Dr. Josef Felixberger Hoofd Techniek bij PCI Augsburg GmbH in Duitsland Volgens de Duitse DIN mogen in een ondergrond na het aanbrengen van een afwerking, bijvoorbeeld keramiek, maar heel beperkt vervormingen optreden. Bij ondergronden die kunnen krimpen moet met het aanbrengen van keramiek dus zo lang mogelijk worden gewacht. Als richtlijn geldt dat beton ten minste 6 maanden oud moet zijn en een cementdekvloer minimaal 28 dagen.

2 2 > TER ZAKE < Nr. 11 Volgens normen van het Duitse verbond voor tegels en natuursteen mag een dekvloer een restvochtgehalte van maximaal 2,% bevatten. Voor een calciumsulfaatvloer (anhydriet) geldt hoogstens,5% en bij een calciumsulfaatvloer met vloerverwarming maximaal,3%. Deze waarden zijn gebaseerd op meting met het CM-apparaat. Ondergrond Ouderdom Maximaal restvochtgehalte Beton 6 maanden Cementdekvloer 28 dagen 2, CM-% Calciumsulfaat (anhydriet) dekvloer Calciumsulfaatdekvloer met vloerverwarming,5 CM-%,3 CM-% Tabel 1 Normen voor ondergronden Hoe wordt het restvochtgehalte bepaald? De tegelzetter behoort voordat keramiek wordt aangebracht te controleren of de ondergrond geschikt is. De officiële methode daarvoor is de carbidmeting (CM). Hiertoe wordt uit de dekvloer, uit de gehele dwarsdoorsnede, een monster genomen, vergruisd, gewogen en in een drukfles gedaan. Dan worden voorzichtig stalen kogeltjes en een glasampul met calciumcarbide toegevoegd. Belangrijke aandachtspunten bij de CM-meting Afbeelding 1 CM-meetset en gereedschap Het monster vlot nemen, om vochtverlies te vermijden Vloermonster snel verpulveren, evt. in een dikke plastic zak Precieze hoeveelheid vloermonster in de drukcilinder doen (1 g voor calciumsulfaatdekvloer, 5 g voor cementdekvloer) Juiste hoeveelheid stalen kogeltjes en calciumcarbide-ampul in de drukcilinder doen Manometerkop gasdicht afsluiten Voorgeschreven schud- en wachttijden aanhouden

3 > TER ZAKE < Nr De drukcilinder wordt met een manometer gasdicht afgesloten en daarna wordt deze geschud, waardoor de glasampul kapot gaat en het vloermonster vergruisd wordt. Daardoor komt er contact van de calciumcarbide met het monster. Het restvocht in het monster reageert hiermee tot acetyleengas, waardoor er in de afgesloten fles druk wordt opgebouwd. Hoe hoger deze druk is, hoe groter het restvocht in het monster was. Het restvochtgehalte kan direct op de manometer van het apparaat worden afgelezen. Waarom is het restvochtgehalte zo belangrijk? Het restvochtgehalte van een zwevende dekvloer geeft informatie over de te verwachten krimp. Welke invloed heeft de relatieve luchtvochtigheid op het restvocht? Materiaal ontwikkelt in de loop van de tijd een evenwichtsvochtgehalte dat afhankelijk is van de relatieve luchtvochtigheid. De grafische weergave van dit verband wordt de sorptie-isotherm genoemd. Deze waarden worden experimenteel bepaald. Voor beton (zwarte lijn in de grafiek) en enkele genormeerde vloeren (CT = oranje lijn, CA = grijze lijn) zijn waarden vastgelegd. Hoe hoger de relatieve luchtvochtigheid in een ruimte, hoe hoger de daaruit voortvloeiende evenwichtsvochtigheid in de dekvloer. Bij bijvoorbeeld een relatieve luchtvochtigheid van 7% ontstaat in de loop van de tijd in dekvloer CT (oranje lijn) een evenwichtsvochtgehalte van 3,7% (gemeten via Darr-methode, in een droogkast), overeenkomend met 2,% CM. Afbeelding 2 Sorptie-isotherm voor cementdekvloer (CT), beton en anhydriet (CA), CM-meting alleen voor cementdekvloer (CT, oranje lijn) geldig [CM-%] 8 Vochtgehalte Darr-methode [%] CT Beton CA Relatieve luchtvochtigheid [%]

4 4 > TER ZAKE < Nr. 11 Welke invloed heeft het restvocht op krimp van de cementdekvloer? Als een cementdekvloer krimpt, verkort deze tijdens uitharding. In de loop van het uithardingsproces neemt het watergehalte van de vloer af en neemt de krimp toe, tot een grenswaarde is bereikt. Afbeelding 3 Welving van keramiek door krimp van de zwevende dekvloer In de literatuur wordt krimp vaak als volgt ingedeeld: Vroege krimp door onvoldoende nabehandeling Chemische krimp door cementhydratatie Drogingskrimp door afgifte van overtollig water Carbonisatiekrimp door reactie met kooldioxide Voor de tegelzetter zijn chemische krimp en drogingskrimp van belang. Afbeelding 4 Breuk door te groot eigen gewicht van de dekvloer met welving Bij de hydratatie van de dekvloermortel ontstaat cementsteen, waarvan het volume kleiner is dan het totale volume van cement, zand en water. De volledige hydratatie kan, vooral bij dikke constructies, vele maanden tot jaren duren. Maar het grootste gedeelte van de krimp ontstaat al in de eerste dagen. Het verloop van chemische krimp kan niet worden teruggedraaid. Bij een volledige hydratatie zou een water/cementfactor van,4 voldoende zijn. Maar voor een betere verwerking tijdens de bouw wordt vaak een water/cementfactor van,6 tot,7 gekozen. Daardoor zal de dekvloer tijdens de uitharding overtollig water aan de omgevingslucht afstaan en korter worden. De ruimtetemperatuur en relatieve luchtvochtigheid bepalen hoe groot de drogingskrimp van de cementdekvloer is. Omgekeerd geldt, dat een zeer droge dekvloer bij een relatief hoge luchtvochtigheid weer vocht opneemt en daardoor uitzet. De drogingskrimp bestaat dus uit een wisselend proces, de dekvloer ademt de omgevingslucht, afhankelijk van de luchtvochtigheid. Relatieve luchtvochtigheid Overeenkomstig evenwichtsvochtgehalte Eindkrimpwaarde 1 % 5,2 CM-%, 93 % 4, CM-%,8 9 % 3,5 CM-%,14 7 % 2, CM-%,43 5 % 1,3 CM-%,75 Tabel 2 Invloed van de luchtvochtigheid op restvocht en krimp van een cementdekvloer Afhankelijk van de dikte en de wisselende luchtvochtigheid kan het bereiken van de eindkrimpwaarde maanden duren. Als vuistregel geldt, dat bij een dubbele vloerdikte deze tijd verviervoudigt.

5 > TER ZAKE < Nr Kan een te grote krimp schadelijk zijn voor keramiek? Vooral als te snel keramiek wordt aangebracht op afscheidingslagen, zoals een zwevende dekvloer, kan schade optreden. Na uitharding van de tegellijm is een starre verbinding tussen dekvloer en keramiek ontstaan. Als de dekvloer nog een te hoog restvochtgehalte heeft, zal deze door langzame droging gedurende maanden of jaren krimpen. Maar de keramiek krimpt niet, dus de constructie welft in het midden omhoog (afbeelding 3). Deze welving kan leiden tot scheuren in kitvoegen, klemmende deuren of scheuren van de dekvloer die doorlopen in de keramiek (afbeelding 4 en 5). Is het zinvol een restvochtgehalte van 2 CM-% te eisen? De sorptie-isotherm in de grafiek geeft aan dat een cementdekvloer een evenwichtsvochtgehalte van ca. 2 CM-% alleen maar kan bereiken als de relatieve luchtvochtigheid vele weken en maanden lager of gelijk is aan 7% (afbeelding 6). Dat betekent dat een cementdekvloer deze 2 CM-% niet zal kunnen halen. Na een droge winterperiode kan de waarde wel worden gehaald, maar met toenemende luchtvochtigheid neemt deze weer toe. Vloeren op balkons en terrassen zijn altijd blootgesteld aan een hoge luchtvochtigheid. Het is dus niet zinvol als algemene eis een restvochtgehalte van 2 CM-% te eisen. In de praktijk wordt vaak ook onder ongunstige klimatologische omstandigheden bij cementdekvloeren een restvochtgehalte onder 2 CM-% gemeten. Naar de mening van de auteur kunnen afwijkingen bij de CM-meting hieraan ten grondslag liggen. Als een monster verkeerd wordt genomen, vocht verdwijnt tijdens het verpulveren, te kort wordt geschud of gewacht en de cilinder niet goed wordt gesloten kunnen te lage waarden worden gemeten. Waarom kan ook bij restvochtgehaltes van 4 CM-% keramiek worden aangebracht? In nieuwbouw wordt tijdens het eerste jaar bij normale bouwtechnische omstandigheden in cementdekvloeren geen CM-waarde onder 2% bereikt (afbeelding 6). Op terrassen en balkons lukt dit ook niet. Het vocht in ruimtes kan met een bouwdroger worden verminderd, zodat het restvocht in de vloer onder 2 CM-% komt. Maar deze kunstmatige toestand is niet blijvend, want als de droger wordt uitgezet zal de vloer toch weer vocht opnemen. De restkrimp na 28 dagen bedraagt nog maar enkele tiende millimeters per meter dekvloer (tabel 2 en afbeelding 7, donkergrijze gedeelte). Tegellijmen die flexibel zijn (door de toevoeging van kunststofpoeder) kunnen deze bewegingen opvangen. Zij werken als flexibele koppeling tussen dekvloer en keramiek, zodat de wisselende vochtgehaltes in de dekvloer geen schade kunnen aanbrengen in de keramiek. Krimp [mm/m] Relatieve luchtvochtigheid [%] ,8,7,6,5,4,3,2,1 Afbeelding 5 Scheur in keramiek (rode lijn) door welving van en scheur in de dekvloer Maanden na de bouw Afbeelding 6 Nieuwe gebouwen hebben gedurende een lange periode een hoog omgevingsvochtgehalte Tijd [Dagen] Afbeelding 7 Krimp van een cementdekvloer onder genormeerde laboratoriumcondities (23 C, 5% relatieve luchtvochtigheid). De restkrimp na 28 dagen (donkergrijs gedeelte) ligt onder,1 mm/m

6 6 > TER ZAKE < Nr. 11 PCI-adviezen voor het tijdstip van verlijmen op cementdekvloeren en beton Tegellijm van PCI Beton Minimaal... oud Cementdekvloer Minimaal oud / restvocht PCI Nanolight 3 maanden 28 dagen, max. 4 CM-% PCI Flexmörtel 3 maanden 28 dagen, max. 4 CM-% PCI Nanoflott light PCI Rapidflott PCI FT-Klebemörtel + PCI Lastoflex PCI Bicollit Classic PCI Bicollit Extra 28 dagen 28 dagen, max. 4 CM-% 28 dagen 28 dagen, max. 4 CM-% 28 dagen Tabel 3 Tijdstip van verlijmen van verschillende PCI-tegellijmen Samenvattend stelt PCI dus twee eisen aan cementdekvloeren om hierop keramiek te kunnen aanbrengen: De vloer moet minimaal 28 dagen oud zijn Het restvochtgehalte mag maximaal 4 CM-% zijn, wat in de praktijk meestal het geval is PCI heeft, als pionier bij de ontwikkeling van flexibele lijmen, met deze manier van werken gedurende vele jaren goede ervaringen. In situaties waarin de 28 dagen niet kunnen worden aangehouden, is het mogelijk met ontkoppelingsmateriaal (waterdichtingslaag PCI Seccoral 1K of 2K, waterdichtings/ontkoppelingsmat PCI Pecilastic), of snelcementvloeren (PCI Novoment) te werken. Auteur: Prof.Dr. Josef Felixberger, Hoofd Techniek bij PCI Augsburg GmbH.

7 > TER ZAKE < Nr Terminologie Evenwichtsvochtgehalte Het evenwichtsvochtgehalte is het gehalte aan water dat zich in een dekvloermonster bevindt na een lange periode bij een constante relatieve luchtvochtigheid en constante temperatuur. Na het bereiken van het evenwichtsvochtgehalte geeft het monster in een gedefinieerde klimatologische situatie geen vocht meer af en neemt het ook geen vocht meer op. Chemische krimp Chemische krimp is het verkorten van uithardende cementmortel op basis van cementhydratatie. Cementsteen heeft een kleiner volume van het opgetelde volume van cement, zand en water. Niet terug te draaien chemische krimp is bij niet plastische mortels (w/c =,45) een belangrijke soort krimp. Carbid-meting (CM) Een precies afgewogen monster wordt met een calciumcarbide-ampul en stalen kogeltjes in een drukcilinder gedaan. Na sluiting wordt deze geschud, waardoor het glasampul kapot gaat en het monster vergruisd wordt. Calciumcarbide reageert met het vocht tot acetyleengas, waardoor in de cilinder druk wordt opgebouwd. Met een gekalibreerde manometer kan het rechtvocht in CM-% dan worden afgelezen. Darr-methode Bij de Darr-methode wordt een dekvloermonster in een droogkast (15 C bij cementdekvloeren, 4 C bij anhydriet) gedroogd tot geen gewichtsverandering meer te constateren valt. Het vochtgehalte wordt bepaald uit het gewichtsverschil van het vochtige en het droge monster. Bij cementhoudende genormeerde mortels geldt dat het vochtgehalte volgens de Darr-methode ongeveer 1,5% hoger is dan volgens de CMmethode. Restvochtgehalte Het restvochtgehalte is het vochtgehalte van een dekvloermonster op het tijdstip van de meting. Het restvochtgehalte komt overeen met het evenwichtsvochtgehalte als gedurende een lange periode omgevingsvochtgehalte en temperatuur niet zijn gewijzigd. Sorptie-isotherm De grafische weergave van het evenwichtsvochtgehalte in relatie tot de relatieve luchtvochtigheid bij een bepaalde temperatuur. Als het restvocht bekend is, kan met behulp van de sorptie-isotherm worden bepaald of een dekvloer nog vocht aan de omgeving afgeeft of hiervan opneemt. Krimp Krimpen is het verkorten van cementhoudende mortel gedurende de uitharding als gevolg van cementhydratatie en afgifte van vocht aan de omgeving. Drogingskrimp Drogingskrimp is de verkorting van cementhoudende mortel door via de capillairen overtollig water aan de omgeving af te geven. Doordat de hoeveelheid water in het capillaire systeem afhangt van de omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid, is drogingskrimp een blijvend wisselend proces. Cementdekvloeren ademen, afhankelijk van de luchtvochtigheid. Bij plastische cementmortels (w/c ongeveer,7) is dit de belangrijkste soort krimp.

8 Voor bouwprofessionals BASF Nederland B.V. Construction Chemicals Karolusstraat 2, 493 RJ Postbus 132, 49 AC Oosterhout N.Br. T F Vanuit België : T F PCI-Afbouw@basf.com PCI voor bouwprofessionals Het merk PCI staat al meer dan 5 jaar garant voor een hoge kwaliteit en uitstekende verwerkingseigenschappen. De systemen zijn ontwikkeld voor professionele gebruikers en omvatten o.a. Primers Tegellijmen Voegmortels Voegkitten Egalisatiemortels, uitvlakmortels, ontkoppelings- en versterkingsmatten Reparatie- en snelmontagemortels, waterplug Aangiet- en ondersabelingsmortels Waterdichtingssystemen voor natte ruimte, balkon, terras en zwembad, (kimpasta, kimband, dichtmanchetten, binnen- en buitenhoeken, afdichtingsmatten) Waterdichtingssystemen voor kelder en gevel Snelbouwsystemen (douche-elementen en XPS-hardschuimplaten) Bouwchemische producten (kleurstoffen, vezels, oliën) Reinigingsmiddelen Agent voor PCI Augsburg GmbH Piccardstrasse 11 D Augsburg Vanuit Nederland : T F Vanuit België : T F Wij breiden ons assortiment regelmatig uit met producten die zijn gebaseerd op de nieuwste technologieën, zoals nano- en geopolymeertechnologie. Onze snel uithardende, stofarme en lichtgewicht systemen zijn hieruit voortgekomen. Kijk op voor brochures, productinformatie, technische adviezen, tips en instructiefilms