Spouwvervuiling

Spouwvervuiling - Technisch gevelonderzoek

Bij hoge gebouwen zoals flats zie je bij de verdiepingen op vloerniveau vaak horizontale betonbanden en daartussen in het metselwerk. Dit metselwerk aan de buitenzijde (gevel) noemen we een buitenblad en in dat geval is er meestal ook een binnenblad, als het inderdaad – zoals in dit geval – gaat om een spouwmuur. Het buitenblad is – als het goed is – op meerdere posities verbonden met metalen spouwankers aan het binnenblad. 

Het binnenblad van een kopgevel is in de meeste situaties met hoogbouw monolitisch gevormd beton of van gemetselde betonblokken en is constructief maar ook komen we andersoortig steenachtig substraat en bouwmaterialen tegen tijdens onderzoek zoals binnenbladen bij gevels met betondelen en bij de langsgevels. Welke materialen er destijds zijn toegepast weet je nooit exact voor aanvang en het uitvoeren van onderzoek omdat informatie zoals revisietekeningen en/of materiaalstaat meestal ontbreken. 

Dan rijzen de volgende vragen;

Amersfoort Schuilenburght-2
  • Wat zit er nu in de spouwmuur algemeen
  • Wat is de kwaliteit van de spouwankers
  • Hoe breed is de spouw 
  • Wat is de kwaliteit van de waterkeringen
  • Wat is de kwaliteit van eventueel aanwezige isolatie of na-isolatie
  • Zit er asbest in de spouwmuur bij kozijnaansluitingen
  • Is de spouw voldoende breed voor na-isolatie
  • Waar zijn koudebruggen en is spouwvervuiling aanwezig
  • Waar is tocht en vochtdoorslag mogelijk
  • Hoe is de hechting van mortel een stenen onderling
  • Met welk soort bindmiddel en mortelsamenstelling is destijds gebouwd
Spouwvervuiling - Thor Logical gevelonderzoek
Amersfoort Schuilenburght-18

We zullen hier specifiek ingaan op spouwvervuiling, wat is spouwvervuiling precies?

Tijdens het vol en zat metselen met bakstenen ontstaan aan de spouwzijde speciebaarden die door het eigen gewicht loskomen en ook tijdens het vertinnen van het binnenblad van metselwerk vallen specieresten in de spouw. Hoe hoger het metselwerk (5 tot wel 44 lagen waalformaat baksteen), des te meer speciemortel er in de spouw terecht kan komen en zal ophopen.

Bij een brede luchtspouw is vanzelfsprekend meer ruimte voor speciemortel om onbelemmerd te kunnen vallen en ophopen. Zolang deze specie blijft ophopen in situaties met een beton gevelband die aan de achterliggende betonconstructie (betoncasco) is verbonden, dan kun je je voorstellen dat de spouw tot een aantal lagen boven een beton gevelband op deze plekken behoorlijk gevuld is. In de regel komen we meerdere lagen ophoping van spouwvervuiling tegen waaronder ook flora en fauna bij hoogbouw gevelmetselwerk met spouwmuurconstructies.

Speciebaarden - gevelonderzoek
Spouwvervuiling metselwerk

De nadelen van spouwvervuiling boven betondelen – die verbonden zijn met achterliggende constructie – is het buitengevel gebied met aanzienlijke warmteverlies (door de grootte van de koudebrug) en het vasthouden van vocht onder in de spouwmuur dat tijdens bevriezing kan uitzetten en metselwerk doet scheuren.

Ook in deze situaties zijn er verschillende oplossingen mogelijk in het kader van  energetisch verbeteren en verduurzamen van het gebouw die we in onze rapportages vermelden bij de sectie advies en aanbevelingen.

Funderingsherstel en Metselwerk herstel

Een verouderde of slechte fundatie leidt tot verzakkingen en schade aan gevels, binnenmuren en vloeren. Voordat schade aan metselwerk exterieur en interieur kan worden hersteld en/of gestabiliseerd, zullen eerst de problemen met de fundering aangepakt moeten worden.

Bij funderingsherstel worden stalen holle buispalen in de grond geslagen, dit gebeurt grotendeels binnen in de woning na het verwijderen van de vloer en eventuele vloerbalken. Het is de kunst om zoveel mogelijk oppervlak en werkruimte vrij te hebben en soms zijn daar extra maatregelen voor nodig zoals damwanden en stalen hulpconstructies. Op basis van sonderingen en werktekeningen wordt grofweg maten uitgezet waarna na grond uitgraving aanlegdiepte een houten Azobé damwand-waterkering langs woningscheidende bouwmuren wordt aangebracht. 

Funderingsherstel Begeleiding
Stalen hulpconstructies

Na het verdichten van de bodemafsluiter worden zware houten balkschotten neergelegd en kan de kleine heimachine door een deur naar binnen worden gereden en over deze balkschotten manoeuvreren. 

Funderingsherstel 02png
Heistelling

Intussen is een sloopbedrijf begonnen met het hakken van kassen op het niveau van waar de nieuwe constructievloer van beton zal komen. De bouwmuren die grotendeels uit steens-metselwerk (circa 21cm breed) bestaan, of soms zelfs breder, worden namelijk ook onderdeel van de nieuwe constructie.

In woningscheidende bouwmuren worden kassen half uitgehakt. In de bouwmuren binnen in het pand worden de kassen in zijn geheel uitgehakt. De afmeting van een kas is vierkant ongeveer 35x35cm. Telkens blijft een stuk metselwerk (35x35cm) bovenkant fundering en onderkant bouwmuur intact, op deze wijze (om en om) blijft de bouwmuur solide staan. Voor het heien van de holle buispalen wordt met behulp van een plattegrond een route uitgestippeld en krijgen de posities een nummer voor iedere heipaal.                

Als het hakken van de kassen in het metselwerk gereed is wordt alle puin opgeruimd en afgevoerd. Nu is het aan de metselaar die stalen vijzels gaat plaatsen in de kassen. Eerst wordt het metselwerk schoongespoeld waarna een halve of een hele betontegel (straattegel) wordt geplaatst in een speciebed van krimparme mortel op de bodem in de kas. De vijzel bestaat uit staal waaronder een vierkante voetplaat onder met holle cilinder met schroefdraad, ertussenin een massieve cilinder met schroefdraad en daarbovenop weer een vierkante plaat. De voetplaat wordt geplaatst op de betontegel, op de bovenste vierkante plaat wordt eveneens een betontegel geplaatst en daarop weer een speciebed van krimparme mortel. Zodra de vijzel met betontegels en krimparme mortel op de juiste positie is geplaatst, wordt deze handvast aangedraaid. 

Funderingsherstel 03

Na het plaatsen van een aantal vijzels op deze wijze, worden de eerder geplaatste vijzels met een steeksleutel strak aangedraaid en kan de krimparme mortel uitharden.

Funderingsherstel 05png

Omdat het eenvoudiger is om de betonvloer in één productiegang te storten, worden delen van muren weggehaald, waaronder bouwmuren. In deze situaties worden naast de bouwmuren de holle buispalen volgestort met beton waarin direct een stalen HPE profiel wordt geplaatst. Dit HPE profielstaal steekt boven de buispaal uit en kan benut worden voor stalen liggers (HPE/IPE staal -profielen) die de bouwmuur zullen steunen in de tussentijd. In sommige situaties moeten stalen frame’s met windverband worden aangebracht tegen bouwmuren.

Funderingsherstel 07png
Funderingsherstel - Thor Logical Technische Advies
Funderingsherstel 06png

Na het storten en uitharden van de betonvloer worden de betonwanden in een bekisting gestort. Op een bepaald moment (doorhardingstijd) van de beton constructievloer, worden bekistingen en hulpconstructies verwijderd. Van de kassen in het metselwerk is meestal niets meer te zien, is dit wel het geval dan worden naden dichtgezet (dichtkauwen) met krimparme mortel. Eventueel ontbrekende delen metselwerk binnen worden hersteld.

Binnen en buiten kunnen schades metselwerk worden hersteld en gestabiliseerd met producten en systemen van Thor Helical www.thorhelical.nl

Thor Logical adviseert, ondersteunt en biedt begeleiding op locatie aan bij metselwerk – funderingsherstel bestaande bouw renovaties en/of bij verbouw en nieuwbouw. 

Funderingsherstel 04png
Funderingsherstel 01png
Thor Logical_1001
Thor Logical_1000

Afschuiven Gevelmetselwerk

Op de afbeelding rechts te zien staan twee roodgekleurde schuine pijlen aan de zijkant van een pand, enkele centimeters eronder evenwijdig zijn scheuren in baksteen metselwerk en stuclaag verborgen achter de afwerking maar enigszins voldoende zichtbaar als je goed kijkt (inzoomen).

In veel situaties met instabiele funderingen of onvoldoende dragend vermogen van gevelmetselwerk, komt deze los van een achterliggende constructie. Op de afbeelding rechts is de achterliggende constructie een woningscheidende bouwmuur van massief metselwerk en de voorgevel bestaat ook uit massief metselwerk. Het pand is voorzien van nieuwe buispalen beton- fundering in combinatie met constructieve vloer. De gevolgschade aan het pand is goed te zien aan de voorgevel en ook binnen. Nu de fundatie voldoende stabiel is en scheurvorming metselwerk ook tot rust gekomen is, kan tot herstel worden overgegaan door een ervaren gevel-onderhoud aannemer.

Zijgevel afschuifing metselwerk
eigen foto Thor Helical
Schade gevelmetselwerk2

Traditioneel werden na het aanbrengen van de fundering eerst de bouwmuren opgetrokken. Om hier tegenaan het naderhand op te trekken gevel-metselwerk te kunnen koppelen, zijn hiertoe uitsparingen gemaakt aan einde van de bouwmuren door het toepassen van een volle bloktand of wisselende bloktand in het massieve metselwerk en waar mogelijk  (in bepaalde situaties) kon men een vallende vertanding toepassen. De stabiliteit van bouw-muren werd geborgd door de houten vloerbalken.

Op de afbeelding rechts zien we een inwendige hoek waarvan het linkerdeel de bouwmuur is en rechts de binnenzijde van de gevel te zien is. In deze situatie heeft men met behulp van gezet stevig plaatstaal en bouten schoefdraad – en moeren constructie met chemische verlijming, de voorgevel met de bouwmuur opnieuw geborgd op verdieping niveau. Het nadeel van deze re-constructie is dat de verankering in het zicht is en achter voorzetwanden zal moeten worden weggewerkt.  

 

hoekversterking
Facade koppelen aan bouwmuren

Een slim en eenvoudig systeem om massief metselwerk te koppelen doe je vanaf de buitenzijde met 12mm muurankers, daarvoor is geen chemie nodig en hoef je aan de binnenzijde geen voorzetwanden te plaatsen. 

dodemansbed van staal 0002

In situaties waar een afschuiving van gevelmetselwerk kan plaatsvinden of een gevel kan bezwijken door eigen gewicht, zal men terstond maatregelen moeten treffen; eerst moeten de bewoners of gebruikers van het pand geholpen worden met een tijdelijke verblijfplaats waarna een omheining moet worden geplaatst rondom het pand. Daarna kan men beginnen met stutten van de gevel(s) en constructies. Op de afbeelding links zie je een zogenoemd dodemansbed. In deze situatie is gekozen voor een combinatie van staal en is deze bedoeld als tijdelijke constructie tot het moment dat het gebouw weer constructief veilig is hersteld.

pinning-brick-stone-arches-banner

Het afschuiven van gevelmetselwerk kan ook voorkomen bij spouwmuur-constructies waarbij het buitenblad door het eigen gewicht en massa vanwege verkeerd uitgevoerde bouwdetails -zoals bijvoorbeeld bij betongevelband aansluitingen het geval is-  kan loskomen, maar bijvoorbeeld ook bij het meer moderne gevelmetselwerk waarin stalen geveldragers zijn toegepast. Op de afbeelding rechts zie je het metselwerk boven een geveldrager naar voren komen omdat het buitenblad niet langer meer verbonden is met het binnenblad in combinatie met verkeerde ontwerp details en/of uitvoering in het werk.

Instabiele gevel

Kalkmortel bij restauratie

kalkmortel -cementvoegmortel
kalkhoudende metselmortel met moderne cement-voegmortel - problematiek

Kalk als toepassing in mortels bij behoud en restauratie van historische gebouwen

In de afgelopen 150 jaar hebben moderne kunstmatige cementmortels de traditionele kalkmortel vervangen. Tegenwoordig zijn cementmortels het meest gekozen bouwmateriaal bij steenachtige substraten bedoeld voor sterke constructies. Daarom zijn bij moderne gebouwen de cementmortels het meest geschikt, echter niet bij historische gebouwen.

De noodzaak van specifieke kennis en het verschil aangaande historische en moderne gebouw technologie en structuren is essentieel als hierbij succesvolle reparaties en onderhoud moet worden uitgevoerd.

Kalk was duizenden jaren lang het voornaamste bindmiddel voor mortels en pleisters en in gebruik bij de meest steenachtige complexen en versterkte bouwwerken voor 1900. Wat is de reden dat men is overgegaan naar moderne cementmortels?

Moderne cement is harder en meer gesloten qua wateropname dan kalkmortels, het doel om een meer uniforme traditionele mortel of pleister toe te gaan passen is dat deze beter vocht reguleert en/of afstaat aan materialen waarmee het verwerkt wordt en deze sneller doet drogen maar ook voldoende sterkte biedt in samenhang met de toegepaste poreuze en taaiere steenachtige materialen. Deze bepaalde combinaties van steenachtige materialen en mortels met cement toevoegingen verkrijgen zodoende een langere vormvaste levensduur met een hogere aanvang-druksterkte. 

Moderne gebouwen vertrouwen doorgaans op de buitenschil om te voorkomen dat vocht in de inwendige constructie kan binnendringen, toch is dit niet het geval in situaties met gevelmetselwerk en/of met isolatie in een spouwmuur-constructie. Bij gevelmetselwerk gaat het eerder om afstaan van geabsorbeerd hemelwater aan de buitenlucht door de poreuze eigenschappen van bakstenen en zand-cementmortels.

De oude kalkmortel soorten in combinatie met baksteen hebben bewezen goede eigenschappen waar het gaat om reguleren van vocht in metselwerk wat ten goede komt aan het welzijn van historische gebouwen. Het toepassen van moderne en te harde cement-(voeg)mortels bij historische gebouwen moet worden voorkomen, de kans dat vocht ingesloten wordt is groot met kans op blijvende gevolgschade. 

Het blijft interessant en om notitie te nemen van het feit dat veel bouwwerken die vaak meer dan 500 jaar geleden gebouwd zijn met kalkmortel technologie, vandaag de dag nog steeds in een uitstekende conditie verkeren. Hoe zal dat met onze moderne structuren zijn over 500 jaar?

Een korte chronologische historie van kalk toepassingen in bouwwerken

  1. Prehistorische toepassing; Mesolithische periode 9000 – 4000 v.Chr.: Jericho, Mesopothamië; Gepolijste kalk pleister vloer
  2. 2500 v.Chr. – Oud Egypte; kalk en gips muurpleisters
  3. 500 v.Chr. – Mycenae, Griekenland; fijn kalkstukwerk in tempels
  4. 300 v.Chr. – Romeins Italië; kalkbeton, een mix van zand, kalk en puzzolanen toegepast in het Appian Aquaduct
  5. 98 in onze jaartelling – Duitsland; waterwerken of Gaul gebruik van puzzolanen bevattende kalkmortel
  6. 122 – 130 in onze jaartelling – de Muur van Hadrianus, geconstrueerd met kalkhoudende betonmortel
  7. 600 – 1600 in onze jaartelling – meest gangbare mortels om te bouwen en muren te pleisteren