Eigenschappen van stenen In dit hoofdstuk komen de

Eigenschappen van stenen
In dit hoofdstuk komen de eigenschappen van vijf verschillende materialen waarmee je kunt
metselen of lijmen aan bod.nl:





gipssteen
kalkzandsteen
betonsteen
gasbetonsteen / cellenbeton
baksteen
Gipssteen / gipsblokken:
Soorten en toepassingen:
Gipsblokken zijn er in diverse uitvoeringen voor niet-dragende binnenwanden
in WoningBouw. Gipsblokken zijn vochtregulerend, vormvast en geschikt voor toepassing
in vochtige ruimten en voor ruimten met extra brandwerendheidseisen,
zoals vluchtwegen.
Deze blokken worden niet gemetseld maar gelijmd






Gipsblokken. Wit van kleur, toegepast als niet dragende binnenwanden. De blokken
zijn rondom voorzien van groef en messing.
Vochtwerende gipsblokken. Lichtblauw of lichtgroen van kleur. Toegepast als niet
dragende binnenwanden in vochtige ruimtes.
Geluidsisolerende gipsblokken. Gelig of lichtrood van kleur. Toegepast als niet
dragende binnenwanden.
Speciale gipsblokken in gebogen uitvoering zoals ronde gipsblokken en
spiltrapblokken.
Holle gipsblokken. De blokken zijn voorzien van holle ruimtes die een
gewichtsbesparing opleveren van ongeveer 27%.
Akoestische gipsblokken. Sandwichblok met de opbouw: gipsplaat-akoestisch
isolatiemateriaal- gipsplaat.
De Gipssteen
Druksterkte
Treksterkte
Thermische uitzetting
Dampdiffusie weerstand
Isolatiewaarde
Vorstbestendigheid
Geluidsabsorptie
Porositeit
Poriënstructuur
5 N/mm2
2 N/mm2
μ=6
-25 dB
Niet vorstbestendig
Zeer goede geluidsdemping
De poriënstructuur zitten dicht op elkaar.
Hoe dichter het gips bij elkaar zit hoe
dichter de poriën structuur is.
Door de vochtregulerende en
geluiddempende eigenschappen wordt
gipssteen veel gebruikt bij woningen,
flats, winkelcentra, warenhuizen,
kantoorruimtes etc.
Toepassingen
ekbouwadvies.nl
Eigenschappen
Typenummer
70 mm blok
normaal
70 mm blok
zwaar
100 mm blok
normaal
Druksterkte
5 N/mm2
5 N/mm2
5 N/mm2
Buigsterkte
2 N/mm2
2 N/mm2
2 N/mm2
Volumieke massa (±5%)
800 kg/m3
1260 kg/m3
800 kg/m3
Vormverandering door vocht max. 0,2 mm/m
max. 0,2 mm/m
max. 0,2 mm/m
Warmtegeleidingscoëfficiënt 0,26 W / (m.K)
0,47 W / (m.K)
0,3 W / (m.K)
Soortelijke warmte
840 J/kg.K
840 J/kg.K
Dampdiffusieweerstandsgetal μ = 6
μ=6
μ=6
Luchtgeluidsisolatie
-25 dB
-19 dB
-20 dB
Brandwerend gedurende
tenminste 80
minuten
tenminste 80
minuten
tenminste 240
minuten
Bron: ekbouwadvies.nl
Afmetingen:
 640 x 500 x 70
 450 x 500 x 70
 450 x 500 x 100
840 J/kg.K
De Kalkzandsteen
Fabricage
Kalkzandsteen wordt vervaardig door zand (ongeveer 92%), kalk (ongeveer 8%) en een kleine
hoeveelheid water te mengen en vervolgens te
persen in de gewenste vorm (stenen, blokken of
elementen). Na het persen worden de stenen,
blokken of elementen gedurende ca. 8 uur in
een ketel (autoclaaf) verhard onder een
stroomdruk van ca. 15 bar bij een temperatuur
van 200º Celsius.
stenen worden verhard in een autoclaaf
Voordelen












Goede geluidsisolatie door het hoge gewicht van kalkzandsteen (1750 kg/m3).
Hoog warmt accumulerend vermogen. Dat betekent dat kalkzandsteen in de zomer langer
koel blijft en in de winter juist langer warm. Door de warmteaccumulatie zijn wisselingen in de
buitentemperatuur binnenshuis niet zo snel merkbaar. De verwarming hoeft niet zo vaak te
reageren, wat een meer constante binnentemperatuur tot gevolg heeft. De soortelijke warmte
bedraagt 840 J/(kg.K).
Ontbrandbaar, muur van 100 mm heeft een brandwerendheid van 90 minuten.
Glad en vlak oppervlakte, elementen zijn af te werken met een dunne pleisterlaag van 2 mm
(spuitpleister of dunpleister).
Snel te verwerken, kalkzandsteen kan gelijmd of gemetseld worden.
Te combineren met wandverwarming.
Kan als schoonwerk worden uitgevoerd, dus zonder afwerklaag.
Maat- en vormvast. De toleranties zijn kleiner dan 1 mm waardoor gelijmd kan worden met
dunne voegen en met een dunne pleisterlaag afgewerkt kan worden.
Groot absorptievermogen, neemt gemakkelijk vocht op en staat dat weer gemakkelijk af.
Gunstig invloed op het vochtklimaat in een woning.
Tegelwerk kan rechtstreeks met een tegellijm op cement- of kunststofbasis worden
aangebracht.
Wordt niet aangetast door vocht.
Milieuvriendelijk.
Nadelen



Slechte thermische isolatie door het hoge gewicht.
Niet te gebruiken in een agressieve omgeving, denk aan een fundering in agressief
grondwater.
Schoon metselwerk wordt snel vuil, vooral bij de gekliste steen onder aan de gevel. Het is aan
te raden het buitenmetselwerk te impregneren.
Aandachtspunten


De stenen moeten droog worden aangebracht. Kalkzandsteen krimpt namelijk bij afgifte van
veel vocht met als gevolg scheurvorming. Bescherm de stenen dus tegen regenwater tijdens
de opslag en verwerking.
Bij het vermetselen van kalkzandsteen moet er wel op gelet worden dat men bastaardmortel
(toevoeging van gehydrateerde kalk) gebruikt i.p.v. traditionele mortel. Dit wordt aangeraden
om te vermijden dat de mortel zou uitdrogen en verbranden. Dit heeft als bijkomend voordeel
dat de mortel smeuïger wordt en zich makkelijker laat verwerken.
Druksterkte
Treksterkte
Thermische uitzetting
Dampdiffusie weerstand
15, 25, 35 of 45 N/mm²
Nihil
μ = 12
Vorstbestendigheid
Geluidsabsorptie
Porositeit
Poriënstructuur
Niet vorstbestendig
a = 0,03 (500 – 1000 Hz)
Een soort balken effect met daartussenin
ruimte. Door de ruimte (poriën) kan vocht
naar binnen komen.
Omdat kalkzandsteen niet vorstbestendig
is wordt het binnen gebruikt. Voor
bijvoorbeeld binnen-spouwbladen en voor
scheidingswanden.
Toepassingen
ekbouwadvies.nl
Betonsteen:
Soorten en toepassingen







Gladde betonstenen en blokken voor buiten- en binnenwanden. Onder betonstenen
worden stenen verstaan die korter zijn dan 300 mm en geschikt zijn voor dragend
metselwerk.
Gewassen betonstenen en blokken. Een deel van de kleine stoffen is tijdens het
productieproces uitgewassen waardoor een ruw oppervlak ontstaat.
Splitstenen of splitblokken, ook wel breukstenen genoemd. De betonsteen heeft een
ruw/gebroken oppervlakte. (zie foto)
Structuursteen. De stenen zijn voorzien van een
structuur.
B2-blokken voor buitenwanden in moduulformaten.
Leidingstenen. Zijn stenen voorzien van een gleuf
voor het wegwerken van leidingen. Let wel op de
geluidwering van de wand!
Gekleurde stenen. Door toevoeging van kleurstoffen aan de betonspecie is iedere
kleur mogelijk


Betonsteen met kwarts. Geeft een glinsterend effect.
Argex blokken. Het grind in de betonspecie is vervangen door gesinterd klei.
Over het algemeen worden betonstenen voornamelijk toegepast in de utiliteitsbouw voor
zowel binnen als buitenwanden. In de woningbouw wordt betonsteen een enkele keer
toegepast voor schoon gevelmetselwerk in de gekliste uitvoering.
`Betonblokken
Betonblokken bestaan uit een mengsel van cement, granulaten (grind of steenslag) en
water. Betonblokken bestaan voor 100 % uit natuurlijke materialen en zijn bijgevolg volledig
recyclebaar. Aangezien betonblokken geen behandeling vereisen met chemische middelen
zijn betonblokken inert (stabiel).
Holle en volle betonblokken
De betonblokken kunnen zowel hol als vol verkregen worden. De uitsparingen in de
betonblokken zorgen ervoor dat hun gewicht verminderd wordt. Bovendien vergemakkelijkt
de uitsparingen de verwerking van de betonblokken. Een bijkomend voordeel is dat de
betonblokken handig zijn om leidingen in te verwerken. Er zijn bij de volle ( schoonwerk)
stenen zelf stenen te verkrijgen waar een gleuf in zit om leidingen in te verwerken.
(Zie foto)
De betonblokken worden gebruikt voor ondergronds
metselwerk (keldermuren en funderingsmuren) en opgaand
metselwerk (dragende muren, scheidingsmuren).
Betonblokken hebben volgende eigenschappen:






snel verwerkbaar
vormvast en sterk
thermisch inert: door het thermische inertie zijn betonblokken in staat warmte op te
slaan en om langzaam weer af te geven. Betonblokken vormen een buffer tegen hitte
en koude. Een betonblok laat toe isolatie aan de steeds strenger wordende
wetgeving omtrent energieverbruik.
akoestisch isolerend: de massa van de betonblok laat toe een groot gedeelte van het
geluid (intern en extern te absorberen.
vorstbestand: waardoor geen barsten in de blokken kunnen ontstaan
aanzienlijke brandweerstand
Eigenschappen
Druksterkte
Grindbetonsteen
Lichte betonsteen
15-20 N/mm²
10-15 N/mm²
3
Volumieke massa
2000-2200 kg/m
Hygrische krimp
0,6 mm/m
0,6 mm/m
Lineaire uitzettingscoëfficiënt
1 10-5 m/m.K
0,8 10-5 m/m.K
1
1200-2000 kg/m
1
3
2
20000 N/mm
2
Stijfheid E
20000 N/mm
Warmtegeleidingscoëfficiënt
1,2 W/m.K
0,6-0,8 W/m.K
Soortelijke warmte
840 J/kg.K
840 J/kg.K
Brandwerendheid
onafgewerkte wand:
- muurdikte 100 mm: 120 min.
- muurdikte 150 mm: 180 min.
- muurdikte 200 mm: 360 min.
Afhankelijk van de toeslagstof.
Luchtgeluidisolatie
- schoonmetselwerk structuur (2 zijdig
schoon halfsteens) ca. 25 dB
- idem één zijde gepleisterd ca. 40 dB
- schoonmetselwerk glad ca. 40 dB
Gasbeton
Cellenbeton komt oorspronkelijk uit Zweden en is al in 1880 uitgevonden. In Nederland
startte men in 1953 met de fabricage van bouwblokken. Cellenbeton wordt ook wel
aangeduid met de naam gasbeton.
Cellenbeton bestaat uit een mengsel van rivierzand (70%), ongebluste kalk (15%),
portlandcement (15%) en water waar tijdens het productieproces een cellenvormend middel
(aluminiumpoeder) aan wordt toegevoegd. De grondstoffen worden gemengd en in stalen
mallen gestort. Bij gewapend cellenbeton zijn de mallen voorzien van wapeningsnetten.
Door de chemische reactie van het aluminiumpoeder met de kalk en water rijst het mengsel.
In het mengsel zijn nu talloze grote en kleine cellen gevormd. Door het cement stijft het
mengsel op.
Vervolgens wordt de stijve massa uit de mallen gehaald en in de gewenste vorm gesneden
(stenen, blokken of elementen). Het snijden laat een visgraatstructuur achter op de
elementen.
De elementen worden verhard in een autoclaaf (stoomketel) bij een stoomdruk van ca. 1012 bar bij een temperatuur van 180 graden Celsius gedurende ca. 12 uur.
Voordelen






Goede thermische isolatie door de gesloten cellen in het cellenbeton die gevuld zijn
met stilstaande lucht. Buitenmuren van cellenbeton bij een voldoende dikte kunnen
zelfs zonder een isolatielaag worden uitgevoerd.
Cellenbeton heeft vlakke egale structuur. Af te werken met een dunne pleisterlaag
van 2 mm (spuitpleister of dunpleister).
Licht van gewicht.
Grote elementen leverbaar, snel te verwerken, elementen kunnen gelijmd worden.
Gemakkelijk te bewerken zoals zagen, boren, frezen, spijkeren.
Goed warmte accumulerend vermogen. Dat betekent dat cellenbeton in de zomer
langer koel blijft en in de winter juist langer warm. Door de warmteaccumulatie zijn
wisselingen in de buitentemperatuur binnenshuis niet zo snel merkbaar. De




verwarming hoeft niet zo vaak te reageren, wat een meer constante
binnentemperatuur tot gevolg heeft. De soortelijke warmte bedraagt 840 J/(kg.K).
Cellenbeton wordt niet aangetast door vocht en chemische of biologische stoffen.
Onbrandbaar, muur van 100 mm heeft een brandwerendheid van 90 minuten.
Buitenwanden van cellenbeton zijn vorstbestendig.
Cellenbeton is ook te verkrijgen in vloer- en dakplaten waardoor geen verschillende
bouwmaterialen toegepast hoeven te worden.
Nadelen





Lagere druksterkte dan betonsteen, baksteen en kalkzandsteen.
Door de celstructuur heeft cellenbeton een capillaire werking. Buitenmuren zijn
waterdicht bij een dikte van 150 mm.
Vocht heeft een negatieve invloed op de druksterkte van het cellenbeton.
Cellenbeton kan daarom niet in een blijvende natte omgeving worden toegepast
zoals onder het maaiveld.
Door het lagere gewicht dan bijvoorbeeld kalkzandsteen is cellenbeton minder
geluidsisolerend. Tussen twee verblijfsgebieden moet minimaal een wanddikte van
100 mm worden toegepast in de kwaliteit G5/800. Voor woning scheidende wanden
zijn extra maatregelen nodig zoals het toepassen van een buig slappe voorzetwand.
Er dient rekening te worden gehouden met 0,3 mm krimp per m wand. Bij
wandaansluitingen moet hiermee rekening worden gehouden.
Eigenschappen
Eenheid
Volumieke massa
Drooggewicht
kg/m
G2/400 G4/600 G5/800
3
380
580
720
3
4,8
6,8
8,2
Rekengewicht
kN/m
Transportgewicht*
kN/m3
5,8
7,8
9,2
2
≥2
≥4
≥5
2
2,3
4,5
5,6
2
N/mm
1,33
2,67
3,33
Warmtegeleidingscoëfficiënt λ
W/mk
0,12
0,16
0,22
Soortelijke warmte C
J/kgK
840
840
840
4
5
6
Kubusdruksterkte
Karakteristiek f’ck
Gemiddeld f’ m
Rekenwaarde
druksterkte
Gelijmd f’b
N/mm
N/mm
Diffusieweerstandsgetal µ
Lineaire uitzettingscoëfficiënt α
m/mK
8 x 10- 8 x 108 x 10-6
6
6
Elasticiteitscoëfficiënt E’b
N/mm2
1000
2000
3000
Rekenwaarde (maximale
oplegdrukspanning) σ’ d
N/mm2
0,66
1,33
1,66
Baksteen
Baksteen wordt gemaakt door klei te bakken. De klei wordt gewonnen langs rivieren of op
landbouwgronden. Door de verschillende kleilagen is de afgegraven klei niet homogeen van
samenstelling en bevat verontreinigingen zoals plantenresten. De klei is nog niet geschikt
voor het bakken van stenen.
Door de klei gestructureerd af te graven, af te voeren en op te slaan wordt al een
gelijkmatiger samenstelling verkregen. Ook kan er nu lucht bij de klei komen voor het
verteren van de plantenresten. De klei moet minstens gedurende een jaar worden
opgeslagen in een kleikelder of buiten in een kleidepot voordat alle plantenresten verteerd
zijn.
Na het rijpen wordt de klei in de steenfabriek gekneed, gemalen en gemengd tot een
homogene plastische massa. De klei is nu geschikt voor de baksteenfabricage. Het
fabricageproces bestaat uit:



Vormen van de steen.
Drogen van de steen.
Bakken van de steen.
Een ongebakken steen wordt ook wel aangeduid met groene steen, vormeling of groenling.
Vormen van de stenen
Bakstenen kunnen op de volgende manieren worden gevormd:




Handvorm
Vormbank
Strengpers
Stempelpers
Drogen van de stenen
Het waterpercentage in de gevormde steen bedraagt ongeveer 20%. Zou de steen nu
gebakken worden, dan zal de steen uit elkaar worden gedrukt doordat het water omgezet
wordt in stoom. Het is daarom van groot belang om de gevormde stenen goed te laten
drogen. Het drogen vindt tegenwoordig plaats in droogkamers met warme lucht of stoom
onder geconditioneerde omstandigheden. Belangrijk bij het drogen is dat het in het juiste
tempo gebeurt. Een te snelle droging veroorzaakt krimpscheuren in de steen. Een te
langzame droging is niet efficiënt en niet kostenbewust. Voor elke steensoort is een ideale
droging te bepalen. Het drogen duurt 2 tot 4 dagen.
Bakken van de stenen
Het bakken gebeurt bij een temperatuur van 900 oC tot 1100 oC . De eigenschappen van
baksteen worden in hoge mate bepaald door de graad van doorbakkenheid. Bij een lage
baktemperatuur van ca. 900 oC ontstaat een vrij zachte heldere poreuze steen. Bij een hoge
baktemperatuur van ca. 1100 oC een harde, dichte doffe steen. De oude kwaliteitsbenaming
van baksteen is afgeleid naar de kleur van de doorbakkenheid: rood, boerengrauw,
hardgrauw en gevelklinker. Tegenwoordig is deze kwaliteitsbenaming vervangen door een
kwaliteitsaanduiding naar gebruiksklasse en is vastgelegd in de NEN2489.
De kleur van de baksteen wordt tevens bepaald door:



De keuze van de klei.
Kleurvormende pigmenten. Metaaloxiden veroorzaken een rode kleur.
Toevoeging van kalk vergeeld de steen.
Om de bakstenen vorstbestendig te maken moeten de stenen bij een hoge temperatuur
gebakken . Dat verklaart waarom in Nederland de meeste gevelbakstenen grauw van kleur
zijn. In warme landen ziet men vaak heldere terracotta gevelbaksteen omdat deze bij een
lage temperatuur gebakken kunnen worden.
Eigenschappen
Druksterkte Frep
7-8 N/mm², lichte baksteen 5 N/mm²
Treksterke
Nihil
Volumieke massa
1500 – 2100 Kg/m3
Lineaire uitzettingscoëfficiënt
0,5 10-5 m/m.K
Warmtegeleidingscoëfficiënt
Λ droog = 0,45-0,8 W / (m.K)
Soortelijke warmte
840 J/kg.K
Dampdiffusieweerstandsgetal μ = 10-30
Brandwerendheid
Luchtgeluidisolatie
Wanddikte in
mm
Brandwerendheid in min.
65
40
100
90
210
400
320
800
Wanddikte in mm
Iluk in dB
70
-13
100
-9
120
-7
Voordelen


Een hoge druksterke, de mortel is echter de zwakste schakel. De representatieve
2
druksterkte van een baksteen kan gemakkelijk 25 N/mm bedragen. De mortelsterkten
2
variëren echter maar van 3 tot 15 N/mm . De constructeur mag uitgaan van een
2
representatieve waarde van 7 tot 8 N/mm . Voor binnenmuren, uitgevoerd in een lichtere
2
baksteensoort, kan worden gerekend op een waarde van 5 N/mm . Voor exacte waarde
zie de NEN 6790.
Veel verschillende kleuren en structuren mogelijk.









Handig formaat om de stenen handmatig te kunnen verwerken.
Verschillende metselverbanden mogelijk.
Duurzaam, vrijwel geen onderhoud.
Als schoonmetselwerk uit te voeren.
Zowel binnen als buiten toepasbaar.
Goede vorstbestendigheid bij voldoende baktemperatuur.
Onbrandbaar.
Vormvast.
Vrijwel ongevoelig voor chemische invloeden.
Nadelen






Geringe warmte-isolatie.
Kan slechts geringe trekspanningen opnemen.
Arbeidsintensief en weersafhankelijk (voor buitenmetselwerk).
Moet zorgvuldig worden aangebracht (voor buitenmetselwerk).
Gevoelig voor uitbloeiing (witte vlekken op het metselwerk)en uitloging (voor
buitenmetselwerk).
Door de aanwezige poriënstructuur in baksteen zuigt het materiaal vocht op (capillaire
werking). Let dus op de detaillering bij de fundering, kozijnen en dak. Breng vochtwerend
materiaal aan om de poriënstructuur te doorbreken teneinde vochtdoorslag te voorkomen.
Voor meer informatie over baksteen kijk onder het kopje Baksteen op deze site www.Rolandcoenen.nl

Download Report