Nederland bezit weinig of geen natuursteen. Daarom bouwt men in ons land veel huizen volgens traditionele bouwmethoden. Hieronder wordt een bouwmethode verstaan die in de loop der eeuwen is ontwikkeld en waarbij gebruik wordt gemaakt van gangbare bouwstoffen, zoals steenachtige materialen en mortels om de stenen met elkaar te verbinden.
Nieuwe bouwmaterialen deden hun intrede en in de afgelopen eeuw maakte de traditionele stapelbouw voor een belangrijk deel plaats voor andere bouwmethoden. Om stenen en blokken te verbinden wordt gebruikgemaakt van metselmortels en bouwlijmen.
Metselmortels
De grondstoffen voor metselmortels zijn cement, kalk, zand en water. Daarnaast worden hulpstoffen toegevoegd om bepaalde eigenschappen te verkrijgen. Na het mengen van de grondstoffen vindt in de mortel een chemische reactie plaats die onder invloed van koolzuur uit de lucht verhardt en waarbij de plastische vorm verandert in een vaste vorm.
Cement en kalk reageren met water tot calciumhydroxyde. Via koolzuur uit de lucht zal de in water oplosbare calciumhydroxyde worden omgezet naar een onoplosbare calciumcarbonaat. De chemische reacties die achtereenvolgens plaatsvinden zijn:Calciumoxide + water à calciumhydroxide. Scheikundig gezien is dat CaO + H2O à Ca(OH)2. De tweede reactie is calciumhydroxide + koolzuur à calciumcarbonaat, waarbij water ontwijkt. Scheikundig is dat dan Ca(OH)2 + H2CO3 à CaCO3 + 2 H2O.
Kwaliteit en normen
De kwaliteit van cement in metselmortel moet klasse CEM I 42,5 N zijn. De kalk is een ‘luchtkalk’ die in staat is te reageren met koolzuur uit de lucht. Het zand is scherp en kantig met een korrelgrootte van 0-4 mm. De meest toegepaste mortel(mengverhouding) voor baksteen is 1 volumedeel cement, 1 volumedeel kalk en 5 à 6 volumedelen zand.
Mortels kunnen traditioneel worden gemaakt met een betonmolen, maar veel beter is het om prefab metselmortel toe te passen die wordt geleverd onder een KOMO-kwaliteitsverklaring overeenkomstig de BRL 1905. Het mengen gebeurt dan mechanisch waardoor een constant homogeen mengsel wordt verkregen. Tegenwoordig worden geen of zeer weinig bouwwerken gebouwd waarbij nog traditioneel vervaardigde mortels worden gebruikt.
Alle geprefabriceerde metselmortels zijn conform NEN-EN 998-2. De metselmortels zijn in te delen in verschillende sterkteklassen van M5 tot M15. De keuze van de mortelsamenstelling wordt bepaald door de eigenschappen van de metselsteen en van de constructie. De druksterkte van de mortel moet in overeenstemming zijn met die van de metselsteen. Voor goede verwerkingseigenschappen kunnen, naast zand en water, ook kalk en luchtbelvormer worden toegevoegd.
Bouwlijmen
Bouwlijmen als verbindingsmaterialen worden overwegend bij binnenconstructies toegepast voor het lijmen van porisosteen, kalkzandsteen, cellenbeton of gipselementen. De lijmen worden ook wel toegepast voor het verlijmen van wand- en vloertegels. Bouwlijmen worden geleverd in poedervorm of gebruiksklare pastavorm.
De poederlijm moet voor de verwerking worden gemengd met water. De droge poeder wordt in het water toegevoegd onder voortdurend mengen tot een pasta-achtige massa ontstaat. De gebruiksklare pastalijmen moeten voor gebruik eerst worden geroerd. Bouwlijmen worden met verschillende gereedschappen verwerkt, zoals troffels, spanen, getande kitstrijkers, lijmbakken en dergelijke.
Soorten bouwlijmen
Er zijn verschillende soorten bouwlijmen op basis van cement, kalk, gips, 1K-kunststofpolymeren en 2K-componenten producten. Naast de minerale bindmiddelen zijn kunstharsbindmiddelen nog steeds nodig om houdbaarheid en verwerkingseigenschappen te verbeteren.
Lijmen op basis van cement bevatten cement, fijne vulstoffen en kleine hoeveelheden kunstharsdispersie bindmiddelen. Deze bindmiddelen geven de cementlijm elasticiteit en voorkomen het snel uitdrogen. Porisosteen verwerkt men onder andere met Portlandcementlijm.
Kalkhoudende lijmen worden gebruikt voor het lijmen van kalkzandsteenblokken. Ook deze lijmen bevatten naast kalk een kleine hoeveelheid kunstharsdispersie. De kunsthars zorgt voor betere verwerking en prestaties na droging. Gipslijmen bestaan voor het grootste deel uit gips met drogingsvertragende middelen zoals methylcellulose en plastificeerders.
Voor niet dragende binnenmuren past men ook wel 1K-bouwlijm toe op basis van polyurethaan. Dit product is prima geschikt voor de verlijming van cellenbeton, gipsblokken, kalkzandsteen, volle betonblokken en heeft na één uur droging de uiteindelijke eigenschappen. Voor het verlijmen van steenachtige materialen worden ook 2K-producten gebruikt. Bijvoorbeeld lijmen op basis van epoxyhars, polyurethaan en onverzadigde polyester. Deze lijmen worden onder andere toegepast wanneer een bepaalde sterkte of chemicaliënvastheid wordt verlangd.
Metselverbanden
In de bouwtechniek verstaat men onder ‘verband’ het ten opzichte van elkaar laten verspringen van verbindingsnaden. Dit wordt gedaan om ‘breuklijnen’ te voorkomen. Een metselverband heeft twee functies. Allereerst geeft het mechanische sterkte aan de muur. Door de juiste positionering van de stootvoegen (de verticale voegen) in de verschillende lagen ontstaat een sterk metselwerk. Daarnaast geeft een metselverband ook karakter aan een gebouw.
Samen met de keuze voor de steen en het voegwerk bepaalt het metselverband de uitstraling van een gebouw. Tot het begin van de twintigste eeuw werden alle gebouwen opgetrokken in massieve steensmurenverband. Bij steensmuren wordt telkens een laag stenen met de lengterichting tegen elkaar gemetseld. Afhankelijk van het metselverband kan er een laag met de koppen volgen. Zo’n muur is circa 21 cm dik. De lengterichting van een steen noemt men strek. De breedtekant heet kop.
Bij halfsteensmuren worden de stenen met de koppen tegen elkaar gemetseld. Deze muren zijn circa 10 cm dik. Dit is de breedte van een steen. Halfsteensverband wordt toegepast sinds het begin van de twintigste eeuw en gebruikt men voor halfsteens buitenspouwbladen. Zie ook het kader ‘Bijzondere metselverbanden’.
Gelijmde blokken
Blokkenwanden zijn samengesteld uit stenen of blokken en kunnen zowel dragend als niet-dragend zijn. Blokkenwanden worden toegepast in woning- en utiliteitsbouw voor zowel nieuwbouw als renovatie. In de woningbouw worden blokkenwanden meestal als niet-dragende wanden toegepast. In de utiliteitsbouw kunnen ze zowel dragend en niet-dragend zijn, afhankelijk van de mechanische sterkte die wordt verwacht.
Blokkenwanden worden meestal in halfsteensverband gestapeld en onderling verbonden met bouwlijm. Bepaalde producten zijn nog extra voorzien van een messing- en groefverbinding. Niet-dragende wanden worden rechtstreeks met een kim op de vloer geplaatst. Een kim is de gemetselde aansluiting tussen de vloer en de opgaande wanden.
Wanden van gelijmde blokken of platen met zeer smalle voegen behoeven alleen licht geëgaliseerd te worden om een glad en egaal oppervlak te krijgen. De wanden kunnen, afhankelijk van de staat waarin ze worden opgeleverd, worden afgewerkt met wandbekleding, verfproducten of tegels. Wanden die binnenruimten met verschillende temperaturen scheiden, moeten een voldoende hoge warmteweerstand hebben.
Bijzondere metselverbanden
In de loop der eeuwen en jaren ontwikkelden zich diverse metselverbanden van een Noor(d)s en Vlaams verband, naar een staand- en kruisverband. Zie schema ‘De meest voorkomende metselverbanden’.
Vlaamsverband – Het Vlaams verband komt vooral in het zuiden van Nederland voor. In elke laag afwisselend 1 kop en 1 strek en werd gebruikt voor steensmuren.
Ketting- of Noorsverband – Ketting- of Noorsverband komt in het noorden van Nederland voor. In elke laag afwisselend 1 kop en 2 strekken. Deze methode werd gebruikt voor steensmuren.
Staand verband – Staand verband kwam in gebruik rond de zestiende eeuw. Afwisselend een laag met alleen strekken en een laag met alleen koppen. Dit werd gebruikt voor steensmuren.
Kruisverband – Kruisverband is sinds het eind van de zeventiende eeuw in gebruik. Net als bij het staand verband afwisselend een laag met alleen strekken en een laag met alleen koppen. Het verschil zit in het verspringen van de voegen tussen de strekken en werd eveneens gebruikt voor steensmuren.
Koppenverband – Koppenverband wordt gebruikt om gebogen muren te metselen, maar ook wanden van welputten en ronde schoorstenen. De metselsteen moet bij krappe bochten taps worden gemaakt.
Klezorenverband -Klezorenverband is een sierlijk verband. De strekken verspringen ten opzichte van elkaar met een klezoor.
Wildverband – Wildverband ontstond in de tweede helft van de twintigste eeuw. De metselstenen werden vóór het metselen niet meer geselecteerd. Bij gebruik van dit verband viel de maatafwijking van de stenen minder op. Wordt gebruikt voor halfsteensmuren zoals buitenspouwbladen.
Bij metselwerk komt men allerlei afwerkingen tegen. Dat kunnen rollagen, strekken of bogen zijn. Zie schema ‘Diverse metselwerken’. Deze afwerkingen komen op allerlei plaatsen voor zoals boven en onder kozijnen, als muurafdekking of als overgang tussen de gevelstenen van het trasraam. De rollaag, strek of latei boven een kozijn dient om het gewicht van het bovenliggende metselwerk op te vangen.
Auteur: Gerard Scholten