Rapportage Deelproject Detectie en Injectie

Transcriptie

1 : Aanpak vochtproblemen massief metselwerk Rapportage Deelproject Detectie en Injectie dr ir Caspar Groot & Jos Gunneweg TU Delft, CiTG Delft, februari 2011

2 2

3 deelonderzoeken Detectie en Injectie Uitvoering TU Delft faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen, dr ir Caspar Groot Jos Gunneweg Opdrachtgever Monumentenwacht Nederland Begeleidingscommissie ir M Brouwers R Crèvecoeur PJ Drop BJM Franken ing J Hofstra ir M van Hunen J Kneppers ir AF van der Ree (vz) HBT Sangers ing GA Westenbroek Subsidie Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed VSB Fonds Koninklijk Verbond van Nederlandse Baksteenfabrikanten KNB Provincie Zuid-Holland Bijdragen praktijkproeven Gemeente Leiden Stichting de Schiedamse Molens Natuur- en recreatieschap IJsselmonde Delft, februari

4 4

5 Deelonderzoek Detectie en Injectie Inhoudsopgave Rapportage Voorwoord 0 Samenvatting / Summary 1 Inleiding 2 Lekkage in metselwerk: mechanismen 21 Vochttransport in metselwerk: twee onderscheiden mechanismen 22 Vochtbalans in een muur 23 Typologie holten en scheuren 3 Detectiemethoden - meetprincipes en praktische toepassing 30 Inleiding 31 Ambachtelijke methoden + spelen met water 32 Methoden met geavanceerde diagnostische apparatuur 33 Impact-Echo metingen 34 Geo-electrische metingen - meetprincipe en randvoorwaarden voor interpretatie 4 Injectiemethoden 41 Praktijkervaringen 42 Toepasbaarheid injectiematerialen voor lekkagestoppend injecteren 5 Conclusies en aanbevelingen 51 Detectie 52 Injectie 6 Literatuur 7 Meelezers Bijlagen 1 Praktijkproef Molen De Valk, Leiden 2 Praktijkproef Molen De Nieuwe Palmboom, Schiedam 3 Praktijkproef Pendrechtse Molen, Barendrecht 4 Impact-Echo metingen aan een 3-tal molens (tekst JSchouten, NEBEST, Adviesgroep) 5 Geo-Electrische metingen aan de Pendrechtse Molen (tekst prof LSchueremans, KU Leuven) 5

6 6

7 Voorwoord Bij de presentatie van het inventariserend onderzoek Vochtproblematiek Stenen Molens in oktober 2002 was het duidelijk dat de problematiek van vocht in stenen molens en verwant massief (historisch) metselwerk kon worden onderverdeeld in 12 van elkaar te onderscheiden vochtfenomenen Besloten werd om die stuk voor stuk te onderzoeken en oplossingen te vinden In 2005 werd het eerste onderzoek Kwaliteitseisen Restauratiebaksteen gepresenteerd en in 2007 Kwaliteitseisen Metselmortels in Kalk Nu ligt voor u de rapportage van de deelonderzoeken Detectie en Injectie Inmiddels wordt gewerkt aan de afronding van de deelonderzoeken Voegherstelmortels, Uitvoeringswijze inboetwerk en herstelvoegwerk, Herstelmethodieken dwars- en lateraalscheuren en enkele molengerelateerde onderzoeken zoals Hemelwaterafvoeren en voorzieningen stellingliggers, Wandafwerking molenwoning, timmerwerk en pleisterwerk, en Ventilatie De onderzoeken hebben meer tijd in beslag genomen dan oorspronkelijk was gepland Achteraf gezien is dat logisch, een problematiek waarmee decennia is geworsteld is niet in enkel jaren op te lossen Bovendien ging het er om oplossingen te vinden op basis van wetenschappelijk onderzoek, waardoor verklaringen van zowel het schadefenomeen als de remedie daartegen gegeven en uitgelegd konden worden In de voorliggende rapportage Detectie en Injectie worden allereerst methodieken aangegeven, waarmee vochtschade opgespoord, gedetecteerd, kan worden Vervolgens worden, afhankelijk van de aard van de gedetecteerde vochtschade, oplossingen geboden om de problemen daadwerkelijk aan te pakken Het onderzoek werd in de praktijk getoetst aan de hand van praktijkproeven aan drie molens met ernstige vochtproblemen: Molen De Valk te Leiden, De Nieuwe Palmboom te Schiedam en De Pendrechtse Molen te Barendrecht In de contacten met bedrijven en adviseurs bleek, dat voorstellen voor nieuwe behandelwijzen bij ernstige vochtproblemen niet altijd in goede aarde vallen Soms bestaan grote weerstanden als onbekend is hoe het resultaat is op de lange termijn, of als de methode irreversibel is Dat is op zich begrijpelijk Hopelijk wordt echter deze koudwatervrees met deze rapportage geheel of gedeeltelijk weggenomen Het onderzoek werd verricht door de heren dr ir CJWP (Caspar) Groot en J TM (Jos) Gunneweg, onderzoekers van de Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen van de Technische Universiteit Delft De Monumentenwacht Nederland is formeel opdrachtgever van het onderzoek De begeleidingscommissie bestond bij dit onderzoek uit de heren ing J (Jan) Hofstra en HBT (Herman) Sangers (molenconsulenten prov Zuid-Holland), ir M (Michiel) van Hunen (Rijksdienst Cultureel Erfgoed), R (Rob) Crèvecoeur (vh Centraal Lab ICN, nu Atelier Amati Epe), J (Jan) Kneppers (lid Vakgroep Restauratie), ir M (Maarten) Brouwers (Rijksgebouwendienst), P J (Piet) Drop (Heijmans Restauratiewerken), ing G A (Gerard) Westenbroek (Kon Verbond van Nederlandse 7

8 Baksteenfabrikanten), B JM (Bennie) Franken (Monumentenwacht Nederland) en ir AF (Arnold) van der Ree (voorzitter) De financiering van de deelonderzoeken Detectie en Injectie heeft volledig plaatsgevonden door het VSB-Fonds Utrecht Zonder deze financiële betrokkenheid zou het onderzoek al in een vroeg stadium een voortijdig einde hebben gevonden Je zou kunnen stellen, dat het VSB-Fonds de gang er in heeft gehouden, waardoor ook andere sponsors geïnteresseerd raakten Zo heeft de provincie Zuid-Holland, deelnemer in het onderzoek vanaf het eerste uur, de financiering op zich genomen van de in de derde alinea genoemde nog af te ronden deelonderzoeken Eerder sponsorden de Rijksdienst Cultureel Erfgoed (destijds de Rijksdienst voor de Monumentenzorg) en het Koninklijk Verbond van Nederlandse Baksteenfabrikanten het onderzoek Middels aangepaste tarieven heeft de TUDelft het onderzoek binnen de beschikbare financiën mogelijk gemaakt De extra kosten van de praktijkproeven werden gedragen door de gemeente Leiden (Molen De Valk ), Stichting De Schiedamse Molens ( De Nieuwe Palmboom ) en het Natuur- en Recreatieschap IJsselmonde ( De Pendrechtse Molen ) Na afronding van alle deelonderzoeken zal de aandacht met name gericht zijn op het verspreiden van de resultaten van het Totaalonderzoek binnen de restauratievakwereld en naar de beheerders en gebruikers van monumenten Initiatieven hiertoe worden reeds ontwikkeld Daarnaast zal in een aparte door de Rijksdienst Cultureel Erfgoed begeleide commissie bezien worden welke van de resultaten van het onderzoek zich lenen voor nieuwe richtlijnen of aanbevelingen Arnold van der Ree Voorzitter begeleidingscommissie 8

9 Samenvatting Het opsporen van holten en scheuren en het vullen ervan, bijvoorbeeld door middel van injectie, blijkt een belangrijke bijdrage te kunnen leveren aan het oplossen van lekkage-problemen in massief historisch metselwerk Geschat wordt echter dat ongeveer de helft van de uitgevoerde injectie-projecten niet effectief is Een van de belangrijkste oorzaken is dat gebrekkig vooronderzoek of het geheel achterwege blijven daarvan, kan leiden tot de verkeerde keuze van de toe te passen injectiemethode of een onjuiste keuze van het injectiemiddel Bij het injecteren van metselwerk worden drie injecteerdoelen onderscheiden - stabiliteitsinjecties, waarbij het gaat om holtepercentages van 20-40%; - injecteren tegen optrekkend vocht; - lekkage stoppende injecties in opgaand metselwerk Dit onderzoek beperkt zich tot de laatstgenoemde categorie, lekkage stoppende injecties Het onderzoek bestaat uit een algemene inleiding, gevolgd door een theoretisch hoofdstuk over de mechanismen die een rol spelen bij lekkage in massief metselwerk Daarna het onderdeel detectie waarin een inventarisatie en, mede op basis van praktijkproeven bij 2 van de 3 proefobjecten, een beoordeling van de toepasbaarheid van (niet)-destructieve detectietechnieken, waarmee holten in metselwerk kunnen worden opgespoord Vervolgens een gedeelte, dat het onderzoek omvat naar de theoretische en praktische aspecten van het injecteren, waaronder praktijkproeven bij een 3-tal objecten Het onderzoek mondt uit in twee afrondende hoofdstukken waarin de praktische aanbevelingen voor het vooronderzoek detectie en voor de uitvoering van het injecteerwerk zelf worden behandeld, zodanig dat hierdoor de slaagkans van toekomstig injecteren wordt vergroot Bij een en ander is speciale aandacht besteed aan: I) Inleiding (hoofdstuk 1) Onderscheid drie injecteerdoelen waarvan alleen lekkage stoppende injecties tot dit onderzoek behoren II) Lekkage in metselwerk: mechanismen (hoofdstuk 2) Vochttransport in metselwerk: twee onderscheiden mechanismen a) capillair vochttransport (0,1 µm < poriëndiameter <100 µm) ; b) vrije vochtstroming (poriën en holten diameter > 100 µm; door vocht+zwaartekracht, regen+winddruk of een combinatie daarvan) Vochtbalans in een muur Typologie holten en scheuren (aan de hand van principeschetsen wordt een overzicht gegeven van de diverse typen holten en scheuren) III) Detectiemethoden poriën, holten en scheuren (hoofdstuk 3) Globaal onderzoek bruikbaarheid beschikbare detectiemethoden, aan de hand van de criteria aard van het gebrek, locatie en hanteerbaarheid van de apparatuur IV) Injectiemethoden; praktijkervaringen, toepasbaarheid injectiematerialen voor lekkage stoppend injecteren (hoofdstuk 4) Evaluatie resultaten praktijkproeven Vergelijking toepasbaarheid minerale grout met lichtschuimende injectiehars 9

10 Met name de praktijkproeven hebben geleerd dat de eenvoudige ambachtelijke detectietechnieken + spelen met water, een beter inzicht opleveren in aard en locatie van holten en scheuren dan, behoudens een enkele uitzondering, de methoden met geavanceerde diagnostische apparatuur Impact Echo Scanning en endoscopisch onderzoek komen als aanvullende diagnostische technieken het eerst in aanmerking Bij het onderdeel injectiemethoden is op een proefproject met het probleem van doorslaand vocht, ofwel capillair vochttransport (micro, < 100 µm), uit de beproeving op kleine schaal van een aantal verschillende injectiepreparaten en injecteermethoden, een geschikt preparaat en bijpassende methode gevonden Tegelijk werd echter vastgesteld dat de natuurlijke toename van de waterdichtheid van de muur door de opbouw van de verweringslaag, in de tijd gezien, zo snel verliep dat ook zonder injecteren binnen een redelijke termijn een voldoende waterdichte muur zou worden bereikt Deze laatste conclusie was voor de beheerder van het object aanleiding af te zien van injecteren Op twee andere proefobjecten, waar lekkage door spleten en holten (mezo, > 100 µm ) aan de orde was, is zowel met een minerale grout als met een lichtschuimende injectiehars geïnjecteerd Bij lekkagestoppend injecteren heeft men veelal te maken met fijne scheuren, spleten en holten van de muur Op basis van experimenteel onderzoek op laboratoriumschaal en reologische modellen zou de injecteerbaarheid van een speciaal voor fijne scheuren ontworpen minerale grout uit kunnen komen op 200 µm, ofwel de penetratie van de grout zou moeten kunnen slagen in spleten vanaf minimaal 0,2 mm De praktijk bleek heel anders Bij de uitgevoerde praktijkproeven bleek namelijk dat minerale grouts bij scheur / holte afmetingen tot < 2 à 3 mm niet injecteerbaar zijn Voor lichtschuimende injectieharsen bleek dit wel het geval De toepassing van injectieharsen ondervindt weerstand, omdat door menigeen de compatibiliteit met het oude materiaal als discutabel wordt ervaren: verschillen in fysische eigenschappen, vragen ten aanzien van duurzaamheid en reversibiliteit, maar ook psychologische weerstand tav de toepassing van kunststoffen in een minerale omgeving Om die reden worden in een apart hoofdstuk de verschillende aspecten van compatibiliteit van beide materiaalgroepen systematisch tegenover elkaar gezet Bij scheur / holte afmetingen tot < 2 à 3 mm zal een lichtschuimende injectiehars vaak het enige injecteerbare middel zijn De effectiviteit ten aanzien van het oplossen van lekkageproblemen werd met behulp van regenproeven aangetoond en is zeer goed Indien injectieharsen in kleine hoeveelheden worden toegepast (enige % van het totale metselwerkvolume) dan zijn er geen problemen ten aanzien van compatibiliteit en duurzaamheid te verwachten Bij grotere scheur en holte afmetingen, de stabiliteitsinjecties is een minerale grout weer het aangewezen middel Uit de praktijkproeven kwamen nog twee interessante conclusies naar voren die buiten het onderzoekskader vallen Dat de verweringslaag op nieuwe baksteen in de tijd gezien snel opbouwt en van grote betekenis is voor waterdichtheid van de muur, ic dat gevelreiniging de waterdichtheid van de muur negatief beïnvloedt Voorts is bij een enkelvoudige proef geconstateerd, dat een muurgedeelte behandeld met een zgn hydrofobeer-crème, na de behandeling minder waterdicht was dan ervoor! 10

11 Summary Detection of voids in masonry followed by injection may significantly contribute to the solution of permeability problems (leakage) In practice it can be observed that injection although potentially an effective means, often fails (for about 50%) as a result of lack or insufficient preliminary investigations into the reasons of the permeability problems For injection of masonry a distinction can be made between the following types: Stability injection, to improve the mechanical behavior of the wall (void volume 20-40%) Injection to prevent rising moisture in a wall Injection to prevent rain penetration The research program was limited to the last category This report is specifically focused on the analysis and effectiveness of detection methods and injection technologies Apart from theoretical aspects much attention has been paid to practical execution aspects This has been done through experiments in 3 mills in which serious rain penetration problems were observed Simple as well as sophisticated detection methods have been studied and tried out A remarkable conclusion is that the sophisticated detection methods (such as Impact-Echo Scanning, Geo-electrical methods, Radar) mostly provide relative, comparative information, which is difficult to link to the real problem: leakage On the contrary the more basic methods, and in particular simple moisture penetration tests, are often more indicative and useful to detect the place and degree of seriousness of the permeability problem Injections applied in the 3 test objects showed that in the case were leakage is caused by fine interconnected fissuration patterns in the mortar mineral grouts are often too coarse to provide a good penetration: during the injection particles coagulate at the entrance of the fissure and subsequently the transport of the grout stops It was as well concluded that if the fissure opening in practice is smaller than 2 à 3 mm the finest mineral grout will not penetrate the masonry This is in contrast with the results of laboratory studies in which was found that much finer voids could be filled using a mineral grout Where the mineral injection failed it was shown by means of test injections that the application of resin injection provided a good penetration in the masonry resulting into an adequate solution of the water penetration problems: no leakage anymore This was verified by means of rain tests 11

12 Verleende medewerking bij de uitvoering van de praktijkproeven De Valk Leiden Tijdens de praktijkproeven is enthousiast medewerking verleend door het Ingenieursbureau Nebest BV Schoonhoven, mn de heren Veen en Schouten, bij de uitvoering als eigen research project van het impact echo onderzoek Ervas International te Hilversum zorgde voor de uitvoering van de injecteerproeven De heer van Lenteren van Ervas heeft met zijn initiatief tot een experimenteel onderzoek naar een reversibele anti-smet coating een belangrijke bijdrage aan het onderzoek geleverd Wij danken de heer Van der Lelie, beheerder van het Molenmuseum de Valk, voor zijn ondersteuning Tenslotte gaat onze dank uit naar de RCE / RACM (dhrn van Hunen en Troost) voor hun feed back met name betreffende de ontwikkeling van de reversibele anti-smet coating De gemeente Leiden maakte door de verleende geldelijke bijdrage de uitvoering van deze praktijkproef mogelijk De Nieuwe Palmboom Schiedam Tijdens de praktijkproeven is op plezierige wijze medewerking verleend door Dry Works International bv te Almere, De heer B Witteman en de heer R Batenburg van de Stichting Restauratiewerkplaats Schiedam verleenden alle medewerking, waarbij de heer Witteman ons heeft laten delen in zijn zeer brede kennis van bouwchemische preparaten ter bestrijding van capillair vocht ( wat werkt en wat niet werkt in de praktijk) en zijn bereidheid om mee te denken in een aanpak die afweek van wat hij zelf in eerste instantie had voorgesteld Ook bedanken onderzoekers de medewerkers van museummolen De Nieuwe Palmboom De Stichting De Schiedamse Molens verleende een geldelijke bijdrage, waardoor de uitvoering van deze praktijkproef mogelijk werd gemaakt De Pendrechtse Molen Barendrecht Ook bij deze praktijkproeven verleende Nebest BV Schoonhoven als eigen research project medewerking in de vorm van een impact echo onderzoek Bij de injectieproeven waren betrokken: Adviesbureau Athena Noctua, Injection Nederland BV Vianen (uitvoering 1 e proef), Ervas International BV Hilversum (uitvoering 2 e en 3 e proef), KU Leuven Dept Burgerlijke Bouwkunde, Laboratorium Reintjens (geo-elektrische metingen, ontwikkelen ternaire grout, begeleiden injecteerproeven) Met name danken wij molenaar dhr Barend Zinkweg, voor zijn voortdurende beschikbaarheid, hulp en aandragen van ideeën Het Natuur- en Recreatieschap IJsselmonde verstrekte in het kader van het project Vochtproblemen stenen molens en verwant metselwerk een bijdrage ten behoeve van het uitvoeren van de praktijkproeven aan de Pendrechtse molen Tevens danken de onderzoekers de meelezers genoemd in hoofdstuk 7 voor hun waardevolle op- en aanmerkingen 12

13 1 Inleiding Probleemstelling Bij vochtproblemen in massief historisch metselwerk blijken holten in het metselwerk een belangrijke rol te spelen Deze holten kunnen bij voorbeeld zijn ontstaan door slecht vakwerk (niet vol-en-zat metselen) of door uitloging van het bindmiddel Een andere bron van vochtproblemen is scheurvorming in metselwerk, omdat ook langs scheuren in het metselwerk vochttransport van buiten naar binnen kan plaatsvinden Het opsporen van holten en scheuren en het vullen ervan, bijvoorbeeld door middel van injectie, blijkt een belangrijke bijdrage te kunnen leveren aan het oplossen van lekkage-problemen in massief historisch metselwerk Geschat wordt dat ongeveer de helft van de uitgevoerde injectie-projecten niet effectief is Een van de belangrijkste oorzaken is dat gebrekkig voor-onderzoek kan leiden tot de verkeerde keuze van de toe te passen injectiemethode of een onjuiste keuze van het injectiemiddel Lekkagestoppende injecties in opgaand metselwerk Bij het injecteren van metselwerk worden drie injecteerdoelen onderscheiden: - stabiliteitsinjecties, waarbij het gaat om holtepercentages van 20-40%; - injecteren tegen optrekkend vocht; - lekkage stoppende injecties in opgaand metselwerk Dit onderzoek beperkt zich tot de laatstgenoemde categorie Opdracht De opdracht bestaat uit: Het inventariseren en beoordelen van de toepasbaarheid van (niet)-destructieve detectietechnieken, waarmee holten in metselwerk kunnen worden opgespoord Onderzoek naar de theoretische en praktische aspecten van het injecteren Het onderzoek dient te leiden tot praktische aanbevelingen voor injectiewerk, waardoor injecteren meer effect gaat sorteren Wijze van onderzoek Om zoveel mogelijk praktisch toepasbare resultaten te kunnen boeken is het onderzoek in een praktijkcontext geplaatst; dat wil zeggen dat het onderzoek naar de toepasbaarheid van detectie- en injectiemethoden steeds verbonden werd aan projectcases, waarin duidelijk sprake was van vochtproblemen, die via detectie-onderzoek en de toepassing van injectie opgelost moesten worden Op deze wijze werd, naast theoretische verdieping via studie, op de bouwplaats ervaring opgedaan met de praktische problemen en toepasbaarheid Eea geplaatst in de overall-context waarin detectie en injectie toegepast worden 13

14 2 LEKKAGE IN METSELWERK: MECHANISMEN 21 Vochttransport in metselwerk: twee onderscheiden mechanismen Steenachtige bouwmaterialen vallen onder de zgn poreuze media De porositeit komt bij bouwmaterialen zoals natuursteen, beton, baksteen en mortels op verschillende wijzen tot stand, maar wezenlijk voor deze materialen is dat ze via capillaire werking (dunne buisjes met poriëndiameter tussen 0,1 µm en 100 µm) vocht op kunnen nemen en via droging (verdamping) weer vocht kunnen afstaan Vochtopname- en drogingsgedrag van het metselwerk onder uiteenlopende omgevingscondities bepalen het al dan niet optreden van vochtdoorslag Porositeit en vochttransport zijn in metselwerk aanzienlijk moeilijker te begrijpen, omdat er sprake is van een composiet materiaal (combinatie baksteen + mortel), dat daarenboven door mensenhanden is gemaakt (met mogelijk onvakkundig werk) Naast capillair transport in fijne poriën kan er ook sprake zijn van zgn vrije stroming, vochttransport door zwaartekracht, winddruk of een combinatie ervan; dit vindt plaats in poriën en holten > 100 µm; de kans op lekkage is in dit geval aanzienlijk groter Met andere woorden, we hebben te maken met twee mechanismen: - capillair vochttransport (0,1 µm < poriëndiameter <100 µm) - vrije vochtstroming (poriën en holten diameter > 100 µm; door vocht+zwaartekracht, regen+winddruk of een combinatie daarvan) (De grens tussen beide gebieden is niet scherp Er is een overgangsgebied van minder capillair naar meer stroming en omgekeerd) Het onderscheid tussen capillair vochttransport en vrije vochtstroming is nuttig bij het doordenken en uitwerken van oplossingen van vochtproblemen in massief metselwerk Capillair vochttransport Onder ideale omstandigheden (vol-en-zat gemetseld) zijn steen en mortel zo goed met elkaar verbonden, dat twee verschillende capillaire systemen ononderbroken op elkaar aansluiten Afhankelijk van de verschillen in poriënsystemen tussen steen en mortel zal al dan niet (afhankelijk van een mogelijke barrièrewerking van de mortel) vochttransport van de ene steen via de mortel naar een andere steen plaats kunnen vinden Indien het kritisch vochtgehalte wordt overschreden (het kritisch vochtgehalte is het vochtgehalte waarbij alle poriewanden geheel zijn bedekt met een laag watermoleculen) gaat onder invloed van drukverschillen (winddruk, droogfront, ventilatie) vocht in een dergelijk systeem stromen Het kritisch vochtgehalte ligt ver onder het verzadigingspunt (alle poriën gevuld) en is voor baksteen ~100kg/m 3 (5-6 vol%) en voor mortel (met een meestal fijnere porositeit) hoger De lage waarde van het kritische vochtgehalte van baksteen, duidend op een grovere porositeit, betekent dat dit materiaal vergeleken met bijvoorbeeld beton (~180 kg/m 3 ) en zandsteen (150 kg/m 3 ) sneller droogt (zie Muren uit baksteenmetselwerk, gevelmetselwerk, Belgische Baksteen Federatie, Brussel) 14

15 In drogende omstandigheden zal het vochtgehalte aan de buitenzijde van de muur heel snel onder het kritisch vochtgehalte komen, waardoor eventuele vochtstroming (leidend tot lekkage) stopt Over het algemeen, met uitzondering van metselwerk vervaardigd met zeer sterk zuigende stenen en een weinig barrièrewerking vertonende mortel (zie Kwaliteitseisen Restauratiebaksteen en Kwaliteitseisen Metselmortels in Kalk, Groot & Gunneweg, 2007), zijn er weinig lekkageproblemen in metselwerk, waarbij het vochttransport puur capillair plaatsvindt Vrij vochttransport (zgn levend water ) Als er kieren zijn tussen steen en mortel (bijv door niet vakkundig uitgevoerd metselwerk) of als er met elkaar verbonden holten of scheuren in het metselwerk voorkomen, dan kan vocht onder invloed van de zwaartekracht of over/onderdruk min of meer vrij door het metselwerk stromen (optredend in scheurtjes en holten > 100 µm); [Thomson et all, 2005] Voorbeelden van situaties in metselwerk waarbij vrije vochtstroming (via holten) ontstaat zijn: transversaalscheuren (dwars op de muur) kunnen van < 0,5mm oplopen tot wel 5 10 mm lateraalscheuren (in de muur evenwijdig aan het muurvlak; idem) holten in de mortelvoeg (niet vol en zat gemetseld) open stootvoegen (idem) holten door slechte vulling van kistwerk * holten door plaatselijk te weinig kalk in de mortel ( maandagochtendwerk ) holten door uitloging van de kalk droog- en afkoelingsscheuren in de toegepaste bakstenen voeghechtvlak haarscheuren (na hervoegwerk) scheurvorming in metselmortel door vorstschade (ijslensvorming na hervoegwerk) *) kistwerk: benaming voor zwaar muurwerk met gemetselde buitenkanten (dienend als kist) waartussen opgevuld met schrale mortel, zand, stenen en puin Voor het ontstaan van lekkage is dit een veel ongunstiger situatie (omdat het water als het ware door de muur heen schiet, capillair gaat het veel langzamer) Dit komt regelmatig voor in massief historisch metselwerk Het opvullen van holten, scheuren etc, bijvoorbeeld door injectie, is in feite het metselwerk terugbrengen naar puur capillair vochttransport: de aangewezen weg om tot een verbetering in de situatie te komen Condensatie Naast regendoorslag kan condensatie ook een bron van vocht in metselwerk zijn Dit blijkt in het bijzonder in het voorjaar wanneer het vochtverzadigde metselwerk koud is en de vochtige warme buitenlucht condenseert op de koude binnenpleisterlaag De dichte pleisterlaag is niet in staat het condenswater te absorberen en het binnenklimaat wordt kil en klam Dit vocht komt niet door de muur naar binnen, maar is wel indirect het gevolg van te veel vocht in de muur Deze situatie doet zich vooral voor bij een gebrekkige ventilatie 15

16 22 Vochtbalans in een muur algemene benadering De aanvoer van vocht in metselwerk wordt veroorzaakt door verschillende vochtbronnen; te noemen zijn regen, optrekkend vocht, lekkage (bijv goten) en huishoudelijk vocht (koken, douche etc) Daarnaast is er sprake van afvoer van vocht door verdamping Met verwaarlozing van optrekkend vocht, lekkage en huishoudelijk vocht (uitsluitend in bepaalde ruimten van bewoonde molens) kan de balans tussen aan- en afvoer van vocht, waarbij geen lekkage optreedt, als volgt weergegeven worden: Vbu + Vbi (R + O) kritisch vochtgehalte (zie schema) R Vbu O Vbi Geen lekkage: V bu + V bi (R+ O) Kr Vochtgeh Vbu: verdamping naar buitenruimte Vbi: verdamping naar binnenruimte O: opgeslagen vocht in muur R: vochtopname door (slag)regen Aangezien de verschijnselen niet gelijktijdig optreden, maar bepaald worden door de afwisseling tussen regen- en droge weersperioden, kunnen we de vergelijking alleen als denkmodel gebruiken; een denkmodel dat aan- en afvoer van vocht (het ademen) visualiseert Wel kan in het geval van capillair vochttransport het volgende geconcludeerd worden: De bij drogend weer door verdamping uit de muur tredende hoeveelheid vocht (Vbu + Vbi) moet zo groot moet zijn dat bij een opvolgende regenperiode de opslag + vochtopname (R+O) niet leiden tot een situatie waar over de gehele doorsnede van de muur het kritisch vochtgehalte wordt overschreden (stroming) 16

17 Vochttransportaspecten van bevochtigen en drogen van een muur Regen + wind: verschil tussen capillair en vrije stroming (scheur holte) Capillair zuigt langzaam; de opzuiging is kleiner dan de regenflux of debiet Poriën raken vol met water, waardoor de capillaire zuigkracht afneemt en het regenwater gaat afstromen over de muur (men zou kunnen spreken van een vorm van zelfhydrofobering, zie figuur) Vrije stroming (scheur holte): Het water schiet er meteen in en wordt door de wind verder de muur in geperst waar het weglekt in een grillig stelsel van met elkaar verbonden scheurtjes en holten maar ook water capillair afgeeft aan poriën in homogene baksteen en morteldelen De invloed van de wind is duidelijk kleiner, indien er sprake is van een capillaire vochttransportsituatie dan bij een vrije vochtstromingssituatie Zon + wind: verschil tussen capillair en vrije stroming (scheur holte bij droging) Alle open capillairen in het materiaaloppervlak dragen bij aan de verdamping van water door de opwarming van de zon Via de poriën van binnen in de muur trekt het vocht naar het muuroppervlak Vrije stroming (scheur holte): Het water is daar uit verdwenen naar diepere muurgedeelten Via scheur of holte binnengekomen vocht (winddruk stroming) kan er niet via diezelfde weg meer uit (alleen capillair: verdamping) 17

18 Bij elke volgende bui herhaalt zich dit proces De zones rond de scheur of holte worden steeds natter 23 Typologie holten en scheuren Vochtproblemen in massief metselwerk kunnen op verschillende manieren worden benaderd De aanpak wordt daarbij in het bijzonder beïnvloed door de afmetingen van de poriën resp holten Bij het typologeren van holten en scheuren in massief metselwerk maken we een onderverdeling naar de diameter / wijdte van de porie / scheur - micro: poriën ; < 0,1 mm - mezo: spleten en fijne scheurtjes; 0,1 < 2mm - macro: > 2mm We kunnen ook een onderverdeling maken naar injecteerdoel; - injecteren tegen optrekkend vocht - lekkagestoppend injecteren - stabiliteitsinjecties De beide onderverdelingen vallen voor een belangrijk deel samen In dit onderzoek wordt alleen het lekkagestoppend injecteren behandeld Injecteren tegen optrekkend vocht en stabiliteitsinjecties vallen buiten het onderzoekskader Wel worden deze injecteerdoelen volledigheidshalve meegenomen in de hierna gegeven figuren met principetekeningen van de diverse typen holten en scheuren 18

19 micro: poriën ; < 0,1 mm Fig 1 poriën; capillair vochttransport vertikaal: optrekkend vocht (buiten onderzoekskader) Fig 2 te poreuze steen ; capillair vochttransport horizontaal : doorslaand vocht 19

20 mezo: spleten en fijne scheurtjes; 0,1 < 2mm Fig 3 transversaal- of dwarsscheur Fig 4 lateraaalscheur of schilvorming 20

21 Fig 5 niet vol & zat gemetseld (gebrek vanaf de bouw) Fig 6 niet vol & zat gemetseld in de koppenlagen (gebrek vanaf de bouw) 21

22 Fig 7 vorstschade in metselmortel door toepassing incompatibele voegmortel bij voegherstelbeurt macro: > 2mm Fig 8 grote holten in zeer dik muurwerk; Binnenwerk in muur gevuld met niet gave baksteen (brokken) en veel (kalk) mortel; niet vol & zat gemetseld Lekkage door scheurvorming waarna uitloging gedurende zeer lange tijd; (stabiliteitsinjecties) 22

23 3 Detectiemethoden - meetprincipes en praktische toepassing 30 inleiding De laatste decennia hebben zich enorme ontwikkelingen voorgedaan op het gebied van de natuurwetenschappelijke meetmethoden Er is bij veel mensen een neiging tot blind vertrouwen in de technologie te bespeuren Het is echter van groot belang kritisch te blijven en een inschatting te maken van de betrouwbaarheid van de resultaten Kennis van de apparatuur en ervaring in het gebruik daarvan is nodig om de mogelijkheden en vooral ook de beperkingen goed te leren kennen Kennis en ervaring zijn ook nodig voor de interpretatie van de meetgegevens Alleen een weloverwogen combinatie van ervaren waarneming en natuurwetenschappelijk onderzoek zal leiden tot een beter onderbouwde diagnose, omdat men beter toegerust is de oorzaken van het probleem vast te stellen Het spreekt voor zich dat maatregelen dan effectiever zullen zijn omdat ze minder op de gok behoeven te worden genomen De ervaring leert dat verstandig toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek zichzelf in de meeste gevallen zal terugverdienen Het doel van het onderdeel detectie van dit onderzoeksprogramma was na te gaan welke van het hele scala aan beschikbare ambachtelijke en geavanceerde natuurwetenschappelijke diagnostische methoden bij het onderzoek van lek massief historisch metselwerk het meest geëigend zijn en in welke werkvolgorde gehandeld moet worden overzicht bruikbaarheid detectiemethoden Van de in hoofdstuk 31 en 32 beschreven detectiemethoden wordt een globaal overzicht gegeven betreffende de bruikbaarheid van de methode beoordeeld op de criteria (i) aard van het gebrek (ii) locatie (iii) hanteerbaarheid van de apparatuur en (iv) kostprijs NB: De genoemde bedragen zijn geldig op basis van de kostprijs in 2010 Voor een deel is het overzicht voortgekomen uit de uitgevoerde praktijkproeven (De Valk, De Pendrechtse Molen en De Nieuwe Palmboom (alleen injectie, geen detectie )) Voor een ander deel zijn ze gebaseerd op literatuuronderzoek, productdocumentatie en mondelinge informatie van leveranciers en gebruikers Dit onderscheid is met het plaatsen van noten bij elk van de genoemde onderzoeksmethodieken aangegeven In hoofdstuk 33 wordt uitgebreid stilgestaan bij Impact-Echo en de geometrische meetmethode, omdat deze technieken uitgebreid zijn onderzocht op Molen De Valk en De Pendrechtse Molen De methoden zijn ingedeeld in twee hoofdgroepen, tw: 31 Ambachtelijke methoden + spelen met water 32 Methoden met geavanceerde diagnostische apparatuur Bij de volgende hoofdstukjes wordt verwezen naar de volgende bronnen: [1] praktijkproeven Molen De Valk e/o De Pendrechtse Molen [2] productinformatie op internet van desbetreffende leverancier(s) e/o mondelinge informatie van leveranciers en gebruikers [3] Niet-destructief onderzoek aan monumentale gebouwen, S Heruc, CJWP Groot, A de Waal en AJ van Bommel (Nieuwsbrief Rijksdienst voor de Monumentenzorg, 2002) 23

24 31 Ambachtelijke methoden + spelen met water 311 Handmatig afkloppen [1] beschrijving Niet-destructieve, traditionele manier om bij een eerste bouwkundige inspectie de muur op holten en door vorst beschadigde stenen te onderzoeken Met een vuisthamer wordt licht op de muur geklopt of met de zijkant van de vuisthamer langs het muuroppervlak gestreken en geluisterd Doffe klank duidt op holten of andere inhomogeniteiten Heldere klank op homogeen metselwerk Bij praktijkproef op Molen De Valk vergeleken met IES; resultaten aldaar uitvoerig vastgelegd kostprijs Geen extra kosten bruikbaarheid Hanteerbaarheid, goed; kostprijs nihil De plek van evt inhomogeniteiten kan redelijk nauwkeurig worden vastgesteld, mits niet dieper dan ½ - 1 steen Geeft echter geen inzicht in de aard van een evt gebrek Bruikbare en onmisbare onderzoeksmethode bij elk eerste verkennend bouwkundig onderzoek Een variatie hierop werd door Rob Crevècoeur gebruikt om op grote hoogte een pleisterlaag te onderzoeken Hij bevestigde een metalen klankbolletje van 3 cm diameter met een stukje draadeind gevat in een siliconenslangetje aan een lange hengel Door met het bolletje de muur af te tasten en met een mini-cameraatje geluid en beeld op te nemen bleek je feilloos vast te kunnen stellen op welke plaatsen het pleisterwerk los zat of anderszins niet meer deugdelijk was 24

25 312 Boren met dunne steenboor [1] beschrijving Licht-destructieve ambachtelijke manier om bij na afkloppen vastgestelde inhomogeniteiten vast te stellen of het hierbij evt om lateraalscheuren (schilvorming) gaat Aanboren evt lateraalscheur met een dunne steenboor in een lichte klopboormachine Weinig druk uitoefenen Schiet de boor op ½ of 1 steen diepte plotseling door, dan is er een lateraalscheur aanwezig Wanneer dit doorschieten van de boor echter niet kan worden waargenomen is dit nog geen indicatie van het niet aanwezig zijn van een lateraalscheur Indien deze scheur zeer fijn is ( 0,5 1 mm) zal, door de trilling van de klopboormachine in de arm, het doorschieten niet kunnen worden gevoeld Dan is het nemen van een boorkern de logische volgende stap De boorgaatjes worden met steenreparatiemortel dichtgezet kostprijs Indien gecombineerd met bouwkundig vooronderzoek, geen extra kosten bruikbaarheid Hanteerbaarheid goed Redelijk bruikbare methode in combinatie en in de juiste volgorde met afkloppen en nemen boorkern Onmisbaar bij elk eerste verkennend bouwkundig onderzoek, nadat bij afkloppen evt inhomogeniteiten zijn vastgesteld 25

26 313 Nemen van boorkernen - bij vermoeden capillair vochtprobleem [1] beschrijving Matig destructieve onderzoeksmethode Ambachtelijke manier om bij na afkloppen vastgestelde AF-wezigheid van inhomogeniteiten en daardoor veronderstelde AAN-wezigheid capillair vochtprobleem, de hygrische eigenschappen van de baksteen te controleren Boren met een holle watergekoelde diamantboor minimaal 50 mm, over een strek Minimaal 3 stuks boorkernen nemen Uitvoeren laboratoriumonderzoek aan de boorkernen op opzuiggedrag (initiële wateropzuiging, IW) aan verweerde zichtzijde en schoongemaakte achterzijde en bepaling vrijwillige wateropneming 48 uur Indien IW < 25 kg/m 2 /min heeft lekkage meestal niet-capillaire vochtdoorslag als oorzaak Als dit het geval is moet verder worden onderzocht op grotere spleten en holtes De boorgaten worden met steenreparatiemortel dichtgezet kostprijs vakman met gereedschap en apparatuur ~ 350,-- incl BTW per ½ dag bruikbaarheid Hanteerbaarheid, goed; kostprijs redelijk Bruikbare methode in combinatie en in de juiste volgorde met afkloppen om evt capillair vochtprobleem als oorzaak aan te tonen of te elimineren 314 Boorkerngaten boorkernen bij vermoeden lateraalscheuren of andere inhomogeniteiten [1] beschrijving Matig destructieve onderzoeksmethode Uitvoeren kan evt gelijk vallen met hierboven beschreven te nemen boorkernen ivm mogelijk capillair probleem Is echter gefocust op een heel ander fenomeen! Ambachtelijke manier om bij na afkloppen vastgestelde inhomogeniteiten na te gaan of het hierbij evt om lateraalscheuren (schilvorming) dan wel om een ander gebrek zoals scheuren of holten in de mortelvoeg gaat Boren met een holle watergekoelde diamantboor minimaal 50 mm over een steen-voeg-steen overgang, evt in een kop (om evt scheur op ½ steen diepte vast te stellen) Ivm beperken schade is een zo 26

27 klein mogelijke boor aan te bevelen; om inwendige van boorkerngat te kunnen inspecteren verdient echter een grotere boordiameter de voorkeur; hangt van de situatie af Boorkernen fotograferen en bestuderen Inwendige van boorkerngat inspecteren en fotograferen Eventueel met inzet endoscoop (zie hierna) De boorgaten worden met steenreparatiemortel dichtgezet kostprijs vakman met apparatuur 350,-- incl BTW per ½ dag bruikbaarheid Hanteerbaarheid, goed; kostprijs redelijk Bruikbare en onmisbare methode om na eerste verkennend bouwkundig onderzoek in combinatie en in de juiste volgorde met afkloppen en evt elimineren capillair probleem, lateraalscheuren of holten in de mortelvoeg aan te tonen of te elimineren als oorzaak 315 Beregeningsproef [1] Uitvoeren indien met inzetten van eerder beschreven detectiemethoden nog geen duidelijkheid is verkregen over aard van lekkage door de muur beschrijving Niet-destructieve onderzoeksmethode Er wordt een geperforeerde sproeislang op de muur bevestigd, S-vormig in 4 lagen, gekoppeld aan een tuinslang aangesloten op de waterleiding (foto) Indien nog geen idee bestaat op welke hoogte het water in de muur schiet, wordt de muur over de hoogte in een aantal vakken verdeeld en wordt begonnen op het laagste vak Binnen voorzorgen nemen door afdekzeilen op de vloeren te leggen van die verdiepingen waar men verwacht dat het water uit de muur zal stromen Ook sterk absorberende papierrollen oid bij de hand houden Waterdruk op zetten Binnen op de verdiepingen een of twee waarnemers met camera Wanneer er water door de muur komt, fotograferen wide en close up Water afdeppen en nauwkeuriger zien te bepalen waar precies het water uit de muur komt (scheurtjes, stootvoeg(en), lintvoeg(en))? Fotograferen, noteren (foto) Proef herhalen, door slang 1 vak hoger aan te brengen enzovoorts Waarnemingen ordenen en verwerken in gevelaanzichten buiten en röntgenview binnen Voor molens wordt ipv aanzicht het maken van een uitslag van de molenromp aanbevolen 27

28 Bij een dergelijke beregeningsproef ontbreekt het element winddruk Daar tegenover staat dat de regenbelasting veel hoger is en continu en langer duurt, zodat hiermee het effect van winddruk geacht mag worden meer dan te worden gecompenseerd kostprijs Vakman met materiaal, 2 deskundige waarnemers, rapportage ~ 1300,-- per dag bruikbaarheid Is nogal wat werk en betrekkelijk kostbaar (vnl arbeid) Echter, zeer bruikbare methode en laatste mogelijkheid om, wanneer eerdere detectiemethoden niet voldoende houvast hebben geboden, de precieze plekken waar aan de binnenzijde van de muur het water door de muur lekt, te lokaliseren Nb: Beregeningsproef ook zeer aan te bevelen als controle NA uitgevoerde injecteerwerkzaamheden Bij geslaagde injectie zal er uiteraard geen water meer door de muur mogen komen 316 Waterinjectie [1] Tussenstap, ter verificatie van conclusies uit voorafgaand onderzoek om de mogelijkheden van injecteren nader te verkennen a schuin in muur (lateraalscheuren) beschrijving Licht-destructieve onderzoeksmethode, bedoeld om na te gaan of na uit eerdere diagnostische methoden gebleken aanwezigheid van lateraalscheuren of schilvorming, deze injecteerbaar zijn Er wordt een gat geboord onder 45 o schuin omlaag tot op 2/3 e muurdikte (ahw een injecteergat) Hierin een trechter (ook oude kitcapsule kan dienen) en men giet water daarin Indien water niet wegloopt maar blijft staan, is de veronderstelde lateraalscheur daar niet aanwezig en heeft injecteren daar geen zin Proef op een aantal plaatsen herhalen Gaten dichten met steenreparatiemortel 28

29 kostprijs Vakman met apparatuur 350,-- incl BTW per ½ dag bruikbaarheid Onmisbare laatste check injecteerbaarheid bij veronderstelde lateraalscheuren b recht in voeg; holten / inhomogeniteiten in mortelvoeg beschrijving Licht -destructieve onderzoeksmethode, bedoeld om na te gaan of na uit eerdere diagnostische methoden gebleken aanwezigheid van holten / inhomogeniteiten in de mortelvoeg injecteerbaar zijn Er wordt een horizontaal gat geboord in de mortelvoeg tot op 2/3 e muurdikte (ahw een injecteergat) Hierin wordt een dunne kunststof slang geschoven, die afgedicht wordt met plasticine of afdichtklei In plaats hiervan kan ook een dunne injecteertube worden gebruikt Op de slang een trechter monteren en slang met trechter ~1m omhoog houden en water ingieten Indien water niet wegloopt maar blijft staan, zijn de veronderstelde holten in de mortelvoeg daar niet aanwezig en heeft injecteren daar geen zin Proef op een aantal plaatsen herhalen Gaten dichten met compatibele voegmortel (aanstampen) Binnen in het gebouw moet achter de plek waar geboord wordt een waarnemer staan om te zien of er al dan niet water uit de muur komt en zo ja, fotograferen en vastleggen waar kostprijs Vakman met apparatuur 350,-- incl BTW per ½ dag bruikbaarheid Onmisbare laatste check injecteerbaarheid veronderstelde holten in mortelvoeg 29

30 32 Methoden met geavanceerde diagnostische apparatuur 321 Impact-Echo Scanning ( IPE) [1] beschrijving Impact Echo Scanning is een niet-destructief systeem Een hamertje in het apparaat veroorzaakt een akoestische (druk)golf in de ondergrond, die na reflectie op een scheiding tussen twee verschillende materialen die een groot verschil in impedantiewaarde hebben, wordt opgevangen en automatisch digitaal wordt geanalyseerd Is uitvoerig getest in praktijkproeven op Molen De Valk en De Pendrechtse Molen waarvan de resultaten zijn beschreven in hoofdstuk 33 kostprijs: Inspecteur + apparaat + rapportage, per ½ dag tussen ~ 400,-- en 700,-- incl BTW bruikbaarheid Hanteerbaarheid, goed; kostprijs redelijk Bruikbaar wanneer bij dikkere muren na afkloppen geen holle plekken zijn gehoord maar het algehele beeld toch de aanwezigheid van holten of lateraalscheuren op grotere diepte doet vermoeden De plek van evt inhomogeniteiten kan zeer nauwkeurig worden vastgesteld, ook op diepten > 1 steens Geeft echter geen inzicht in de aard van een evt gebrek 30

31 Wel kan in principe na afloop van een injecteersessie (voorafgegaan door een nul-meting) worden bepaald of het injecteren succesvol is geweest: vulling van de scheuren of holten 322 Geo-elektrische metingen [1] beschrijving Geo-electrische metingen zijn een licht-destructieve methode Na voorboren worden stalen nagels, diameter 3 mm, in de voegen van het metselwerk geklopt Hieraan worden stroomdraden bevestigd, die gevoerd worden naar een centrale, de TERRA meter, vanwaar een sterk potentiaalveld wordt opgewekt en elektrische stromen in een bepaalde sequentie door de nagels worden gestuurd De gemeten weerstanden geven een beeld van de homogeniteit van de muur Is uitvoerig getest in praktijkproef op De Pendrechtse Molen waarvan de resultaten zijn beschreven in hoofdstuk 34 kostprijs Inspecteur + apparaat + rapportage, ~ /m 2 incl btw bruikbaarheid Hanteerbaarheid, zeer bewerkelijk systeem Kostprijs tamelijk hoog; indicatie aard en locatie gebrek zijn onhelder De plek van evt inhomogeniteiten kon redelijk worden vastgesteld Gaf echter geen inzicht in de aard van een evt gebrek De diagnostiek van geo-electrische metingen is uit het oogpunt van hanteerbaarheid, kostprijs en nauwkeurigheid mbt aard en plek van scheuren en holtes, niet in eerste instantie toepasbaar 31

32 323 Thermografie [2,3] Beschrijving Is een niet-destructief systeem Voor thermografisch onderzoek wordt een camera gebruikt die de thermische energie (warmte) die een voorwerp uitstraalt, vertaalt naar infraroodbeelden, waaraan temperaturen gekoppeld kunnen worden Zo worden metingen mogelijk gemaakt Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe groter de uitgezonden infraroodstraling Thermografie (bron: wwwvpbde, foto: dipl Ing JDeeters, Meppe) Deze methode wordt ondermeer toegepast voor het in beeld brengen van koudebruggen en schadeplekken van gebouwen De opnamesessie vindt bij voorkeur plaats voor of rond zonsopkomst Kosten Inspecteur + apparatuur + rapportage, per ½ dag ~ 650,-- incl btw bruikbaarheid Het camerabeeld van thermografisch onderzoek geeft een indicatie voor temperaturen Rood: warm, blauw: koud Bij massief metselwerk is dit (ondermeer) gerelateerd aan het vochtgehalte van de muur Echter, er wordt geen inzicht verkregen in de aard van een gebrek dat het evt hoge vochtgehalte veroorzaakt, hetgeen wel het uitgangspunt is Hoewel thermografie een niet-destructieve onderzoeksmethode is, zijn om een inzicht te verkrijgen in lekkages en het vochtgehalte, visuele inspectie in combinatie met gravimetrische vochtgehaltebepalingen op boorgruismonsters in een vooronderzoeksfase meer aangewezen Conclusie: Hanteerbaarheid, goed; kostprijs redelijk, indicatie aard en locatie gebrek, twijfelachtig Thermografie is niet de eerst aangewezen diagnostische methode om niet zichtbare scheuren en holten op te sporen Nader onderzoek op bruikbaarheid is aan te bevelen 32

33 324 Impulsradar [2,3] Beschrijving Is een niet-destructief systeem De impulsradar zendt elektromagnetische energiepulsen uit die aan het grensvlak van stoffen met een verschillende diëlectrische constante worden gereflecteerd en door de ontvangstantenne weer opgenomen, waardoor het mogelijk is inzicht te krijgen in verschillende lagen en de toestand daarvan Impulsradar (bron: wwwvonderlieck,de) radargram verkregen via metingen vanuit de oppervlakte en de interpretatie van de meetgegevens: Fountains Abbey UK (DJ Daniel, Surface penetrating radar) [4] 33

34 Het is uitontwikkeld tot een goed hanteerbaar apparaat, dat veel wordt toegepast bij onderzoek van betonconstructies, archeologisch onderzoek, politie onderzoek (oa opsporen van holle ruimtes), bepalen leidingloop in de grond, geologisch onderzoek etc Ook verschillen in vochtgehalte in grotere muurvlakken kunnen er goed meer worden vastgesteld De interpretatie van de beelden is zeer specialistisch werk kostprijs Inspecteur + apparaat + rapportage, per ½ dag ~ 700,-- incl BTW bruikbaarheid Hanteerbaarheid impulsradar is goed; kostprijs tamelijk hoog De resultaten van impulsradar bij het opsporen scheuren en holten in massief metselwerk zijn schaars Voor zover beschikbaar zijn de scanbeelden te diffuus bevonden om voldoende houvast te bieden voor een juiste interpretatie mbt aard en plek van scheuren, spleten en holten 325 Endoscopisch onderzoek [1] beschrijving Is een niet-destructief systeem, met dien verstande dat er een kijkgat aanwezig moet zijn In het andere geval moet een veronderstelde holte worden aangeboord Het is een optisch-electronisch systeem met een mini videocamera gecombineerd met enkele led-lampjes in een geavanceerde kop aan een flexibele slang, waarin de videokabel is verwerkt Endoscopie is van de medische sector vertaald naar gebouwen inspectie en heeft daar een hoge vlucht genomen Vooral voor spouwmuurinspectie en rioleringsinspectie De inspectiekop is sterk geminiaturiseerd tot bij sommige uitvoeringen slechts 6 mm De reikwijdte van de lichtbron bedraagt in de meeste gevallen max 20 cm Kabellengte van 1m tot 30m kostprijs De kostprijs van deze apparatuur is de laatste jaren sterk omlaag gegaan Aanschafprijs endoscoop tussen ~ 150,-- (eenvoudige versie zonder mogelijkheid de beelden vast te leggen) en 1500,-- (geavanceerde versie met 5 m flexibele kabel, monitor, beeldscherm, usb-aansluiting voor laptop) Huurprijs inspecteur + apparaat + rapportage, per ½ dag tussen ~ 400,-- en 700,-- incl BTW Spouwmuur endoscoop (bron: wwwbouwenwonennet) 34

35 Bruikbaarheid Hanteerbaarheid, goed; kostprijs redelijk, indicatie aard en locatie gebrek redelijk, echter na voorafgaande lokalisering van holten Endoscopisch onderzoek kan evt worden ingezet om te kijken in boorkerngaten waarin transversaalscheuren of holten worden vermoed Ook nadat holten zijn aangetroffen en gelokaliseerd, die wijd genoeg zijn voor de diameter van de inspectiekop, om de omvang ervan nader te verkennen Goed bruikbaar als aanvullend diagnostisch middel Na de detectiesessies: totaalrapportage uitwerken Na het uitvoeren van het onderzoek op holten en scheuren en injecteerbaarheid worden alle waarnemingen, deelrapportages, foto s en aantekeningen verzameld in een totaalrapportage Hierin ook de aanzichten van de desbetreffende gevels buiten en binnen (röntgenview = zelfde aanzicht, kan over elkaar worden geprojecteerd) waarop de plek en de aard van de schaden zo goed mogelijk worden aangegeven Bij ronde conische molenrompen verdient het maken van een uitslag met stramienen uiteraard de voorkeur boven het werken met gevelaanzichten Samenvatting en conclusie Met name de praktijkproeven hebben geleerd dat de eenvoudige ambachtelijke detectietechnieken + spelen met water, een beter inzicht opleveren in aard en locatie van holten en scheuren dan, behoudens een enkele uitzondering, de methoden met geavanceerde diagnostische apparatuur Impact Echo Scanning en endoscopisch onderzoek komen als aanvullende diagnostische technieken het eerst in aanmerking 35