T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
VERHARDINGEN VAN BETONSTRAATSTENEN ROND GEBOUWEN
Willy Van Laecke, ing., hoofd
f
i
j d i s c h r
Het gebruik van straatstenen van diverse aard, kleur en laboratorium Materialen, WTCB vorm voor het aanleggen van verhardingen rond gebouAndré Jasienski, raadgevend ingenieur, wen is zeker geen nieuwe techniek. Sedert decennia worFEBELCEM (vroeger VCN) den op uiteenlopende manier behouwen kasseien, straatklinkers en al dan niet gekleurde betonstenen toegepast. In wat volgt, geven de auteurs een overzicht van de gebruikte materialen en bespreken ze de uitvoeringstechnieken voor verhardingen met betonstraatstenen, uitgaande van precieze ontwerpregels.
1
TOEPASSINGSGEBIED
Dit artikel beschrijft de toepassingsmogelijkheden van betonstraatstenen rond woongebouwen en andere dan bedrijfsgebouwen zoals winkels, kultuur- en sportcentra, scholen enz. Het gaat vooral om terrassen, toegangen voor voetgangers, garage-inritten, parkeerplaatsen voor wagens, binnenplaatsen, pleintjes enz.
bouw samenhang en eenheid van uitzicht. De zorg voor het uitzicht gaat hand in hand met het funktionele aspekt. Hierbij is het onder andere mogelijk zones en ruimten af te bakenen, die gelijkaardig of verschillend zijn. De mechanische prestaties van straatstenen zijn afhankelijk van het beoogde gebruik. Het spreekt vanzelf dat het terras van een eengezinswoning niet op dezelfde manier wordt belast als een garage-inrit of een parkeerplaats voor wagens. Dit heeft zijn weerslag op het ontwerp van de fundering, op de keuze van de stenen (vooral de afmetingen) en op de plaatsingstechniek. Ook de bestandheid tegen vorst en dooizouten is in bepaalde gevallen van groot belang.
Voor andere verhardingen, die buiten het bestek van dit artikel vallen, verwijzen wij de lezer naar : ◆ de literatuurlijst nrs. 8 en 15 voor bedrijfsvloeren, en de nrs. 8 en 14 voor verhardingen met een drukker en zwaarder verkeer ◆ de referenties 7 en 16 voor bevloeringen van keramiektegels en natuursteen.
Voorts moet rekening gehouden worden met het gemak van gebruik en de onderhoudsmogelijkheden, omdat die een invloed hebben op de keuze van de kleur (olievlekken op parkings), op de oppervlaktetoestand (antislip of effen, ...), op de afmetingen van de voegen tussen de stenen (klem raken van hielen, ...) en op de mogelijkheid om de stenen op te breken en terug te plaatsen (bij het leggen van leidingen, ...).
Niettemin zijn tal van aspekten, die in dit artikel aan bod komen, ook van toepassing op deze produkten.
2
FUNKTIES
Straatstenen bieden een aantal voordelen die monolitische vloeren en andere soorten verhardingen niet altijd bezitten, met name : mogelijkheden voor hergebruik, gemakkelijk opbreken en spel van vormen, formaten en verbanden.
Alvorens een keuze te maken, moet men dus een volledige inventaris opmaken van de eisen waaraan de straatstenen moeten voldoen. Tenslotte is het opstellen van een nauwkeurig plan met alle uitvoeringsdetails zoals verbanden, randstroken, opvang en afvoer van (regen)water, onontbeerlijk voor een goede uitvoering.
Straatstenen kunnen diverse funkties vervullen. Het estetische uitzicht is zonder twijfel niet het geringste. Ze verfraaien de omgeving van een huis of een gebouw, waarmee ze in harmonie moeten zijn, en geven aan het ge-
17
WINTER 1994
T
W
C
B
MATERIALEN
Uitzicht
3.1
BETONNEN STRAATSTENEN
Straatstenen kunnen een zeer gevarieerd uitzicht hebben, niet enkel door hun kleur maar ook door de keuze van hun oppervlaktetoestand. Machinaal vervaardigde stenen vertonen doorgaans een gesloten oppervlak, dat mede bepaald wordt door het kaliber van de granulaten en het zand aan het oppervlak. Om de granulaten zichtbaar te maken, kan het oppervlak tijdens de fabrikatie worden behandeld, onder andere door wassen, boucharderen, zandstralen, ... Straatstenen kunnen ook in een trommelmolen worden bewerkt om de scherpe randen weg te werken.
t
t
3
3.1.1
BESCHRIJVING
Betonnen straatstenen komen voor in een oneindige verscheidenheid van vormen, kleuren en uitzicht.
Vorm In de nieuwe norm NBN B 21-311 “Betonstraatstenen” [2 en 10] worden straatstenen in drie grote klassen onderverdeeld, naargelang van hun afmetingen en hun vorm :
Een ambachtelijke fabrikatie is minder regelmatig en doet de rijkheid van de korrels beter uitkomen. Door het borstelen van de zichtvlakken ontstaat een zeker reliëf. Met dergelijke bewerkingen zijn de maat- en struktuurschommelingen groter, waardoor deze produkten zich duidelijk onderscheiden van de industrieel gefabriceerde. Een groot aantal verschillende texturen kan aldus worden verkregen.
◆ type A : rechthoekige straatstenen; de meest gebruikte zijn deze met standaardafmetingen : 220 mm lengte, 110 mm breedte en een dikte van 60, 70, 80, 100, 120 of 130 mm; voor voetgangerszones zijn de meest gangbare dikten 60, 70 en 80 mm ◆ type B : profielstraatstenen, met name die met sluitranden – in afbeelding 1 worden enkele vaak gebruikte modellen geïllustreerd – en die met sluitranden en steun; deze laatste zijn voorbehouden voor zwaar verkeer en worden gewoonlijk niet gebruikt rond woningen, gezien de moeilijkheid bij het opbreken
Kleur Zowel om estetische als om funktionele redenen worden straatstenen vaak van gekleurd beton vervaardigd [11]. Het beton kan ofwel in de massa gekleurd zijn, d.w.z. over de gehele dikte van de steen, ofwel enkel in de deklaag. In dat geval is het wenselijk dat de dikte van die laag groter dan 6 mm is.
◆ type C : speciale straatstenen die buiten voornoemde kategorieën vallen en die worden gebruikt voor bochten, waaiervormige plaatsing enz. Enkele voorbeelden van dergelijke stenen worden in afbeelding 2 getoond.
De gebruikte kleurstoffen zoals anorganische pigmenten moeten stabiel zijn. Ook de kleur
Afb. 1 Voorbeelden van straatstenen met sluitranden [6].
Afb. 2 Voorbeelden van speciale straatstenen [6].
18
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
Dimensionele karakteristieken
van het cement, van de granulaten en van het zand heeft een invloed op de kleur van het eindprodukt. Vermits de kleur en de kleurschakeringen van straatstenen niet genormaliseerd zijn, is het ten zeerste aan te bevelen om vóór de aanvang van de werken monsters ter goedkeuring aan de ontwerper voor te leggen. Daar lichte kleurverschillen nagenoeg onvermijdelijk zijn in een partij stenen, moeten bij de plaatsing stenen afkomstig uit verscheidene paletten worden gemengd.
De toelaatbare afwijkingen van de voornaamste reële maten ten opzichte van de door de fabrikant vooropgestelde waarden zijn de volgende : ◆ lengte (L) en breedte (b) : ± 2 mm ◆ dikte (h) : ± 3 mm. De zijvlakken van straatstenen kunnen voorzien zijn van afstandsribben (weinig gebruikt) of inkepingen om een konstante voegbreedte aan te houden en kontaktdruk op de bovenranden te voorkomen. Bij afgeschuinde stenen bedragen de horizontale en vertikale projekties van de afschuining minimum 3 mm en maximum 7 mm.
De keuze van de kleur is steeds afhankelijk van de aard van de uit te voeren werken en van de beoordeling door de ontwerper. Voor parkeerzones en andere plaatsen die kunnen worden bevuild door olievlekken, worden donkere kleuren aanbevolen.
Mechanische en fysische karakteristieken
Lichte kleuren zijn vooral geschikt voor voetgangerszones. Het mengen van straatstenen van verschillende aard in eenzelfde verharding moet omzichtig gebeuren, omdat maatschommelingen de plaatsing kunnen bemoeilijken, met name wanneer stenen samen worden gebruikt met andere elementen van verschillende dikte.
3.1.2
De voornaamste normeisen voor straatstenen met een dikte kleiner dan 80 mm zijn opgenomen in tabel 1. Deze eisen zijn zeer belangrijk om een goede bestandheid van de stenen tegen vorst en dooizouten te verzekeren. Men moet er immers rekening mee houden dat een voertuig ’s winters grote hoeveelheden zout op een parkeerplaats kan achterlaten; dit is erg agressief voor beton.
DIMENSIONELE EN FYSISCHE KARAKTERISTIEKEN
Hoewel de kwaliteit van een verharding met betonstenen in hoge mate afhankelijk is van het terrein, de fundering, de drainering en de verwerking, moeten de stenen zelf aan welbepaalde kwaliteitscriteria voldoen. De nieuwe uitgave van de norm NBN B 21-311 [2] stelt de nodige eisen en beschrijft de toe te passen proefmetoden. De belangrijkste punten van die norm worden hierna toegelicht [10].
3.2
ANDERE PRODUKTEN
3.2.1
BETONTEGELS
In tegenstelling tot straatstenen zijn tegels “platte” elementen [1], d.w.z. met een vrij kleine dikte ten opzichte van de afmetingen in het vlak, die op hun beurt veel groter zijn dan die van straatstenen. Dit kenmerk leidt tot verschillen in gedrag, plaatsing, uitzicht en bestemming. Straatstenen worden op druk belast, terwijl het bij tegels om buiging gaat. Ze worden bij voorkeur in een vol mortelbed geplaatst (cf. § 5.3, p. 25) om een regelmatig kontakt met de fundering te verzekeren.
De overeenkomstigheid met de normen vormt steeds een kwaliteitscriterium voor bouwmaterialen, dus ook voor betonstraatstenen. Het is bijgevolg ten zeerste wenselijk dat de bestekken systematisch naar die dokumenten verwijzen en het gebruik opleggen van straatstenen die het BENOR-merk dragen.
INDIVIDUELE WAARDE
GEMIDDELDE WAARDE
minimum 3,5 N/mm2
minimum 4,5 N/mm2
Waterabsorptie (massa %)
maximum 6,5 %
maximum 6,0 %
Afslijting (verlies in mm voor een slijtweg van 3000 m)
maximum 3 mm
maximum 2,5 mm
EIGENSCHAPPEN Splijttreksterkte
f
i
j d i s c h r
19
WINTER 1994
Tabel 1 Mechanische en fysische karakteristieken van betonstraatstenen (dikte < 80 mm).
T
W
C
B
t
t
3.2.4
Ten aanzien van het uitzicht worden tegels voornamelijk gekenmerkt door hun oppervlaktetoestand, kleur, textuur, profilering enz., eerder dan door hun vorm.
Bij gekleurd-uitgewassen beton wordt het betonoppervlak, dat gekleurd is met geschikte kleurstoffen en/of granulaten, uitgewassen om de granulaten zichtbaar te maken en aan het geheel een homogeen uitzicht te verlenen. Deze in België nog vrij nieuwe technieken laten toe, mits de geschikte oppervlaktebehandeling, sterkte aan estetisch uitzicht te koppelen.
GRASTEGELS
Grastegels zijn open produkten voor verhardingen. Ze hebben een dikte van 10 tot 15 cm en zijn geperforeerd; de gaten worden gevuld met aarde, die vervolgens wordt bezaaid. Ze worden meestal gebruikt voor parkeerzones, garage-inritten of toegangen voor de hulpdiensten rond openbare gebouwen, of ook wanneer de ontwerper een “groen” oppervlak wenst met een goed draagvermogen en stabiliteit bij circulatie van wagens.
3.2.3
4
ANDERE MATERIALEN
4.1
Straatstenen van behouwen natuursteen bieden omwille van hun kleurenpalet en verschillende soorten behouwing tal van mogelijkheden voor estetische verbanden. Men gebruikt onder meer graniet, porfier, basalt, witte steen, ‘petit granit’ (blauwe hardsteen), marmer enz., afhankelijk van hun kleur en de voorziene belastingen. Er bestaan ook stenen van gebakken klei in verschillende kleuren en formaten.
ONTWERP VAN VERHARDINGEN MET BETONSTENEN OPBOUW
Bij het ontwerp van een verharding met betonstenen moet rekening worden gehouden met het verkeer – zowel de drukte als de toegelaten maximum belasting – en met het draagvermogen van de ondergrond. In dit artikel beschouwen wij uitsluitend lichte belastingen (voetgangers, personenwagens) en strikt toevallig zwaar verkeer, hoofdzakelijk beperkt tot eventuele leveranciers. Tabel 2 omschrijft drie klassen van belastingen, die met de genoemde soorten verkeer overeenstemmen.
VERKEER KLASSE
ANDERE BETONVERHARDINGEN
Dit zijn bijzondere toepassingen van ter plaatse gestorte, monolitische betonverhardingen. Bij bedrukt beton bestaat de oppervlaktebehandeling erin het oppervlak te ‘bedrukken’ volgens diverse patronen om het geheel het uitzicht te geven bij voorbeeld van betonstraatstenen of natuursteen. Met behulp van geschikte kleurstoffen kan aan het oppervlak iedere gewenste kleur worden gegeven.
Tenslotte zijn tegels breekbaarder dan straatstenen, maar vertonen een gelijkmatig oppervlak dat niet wordt onderbroken door talrijke en diepe voegen. Ze zijn dus eerder bestemd voor voetgangersverkeer (terrassen, voetpaden, ...).
3.2.2
f
i
j d i s c h r
TOEPASSINGSGEBIED (VOORBEELDEN)
TYPE
I
Uitsluitend voetgangers
Voetpaden zonder enig ander verkeer Voetgangerszones Verharde tuinpaden Terrassen Speelplaatsen
II
Voetgangers en fietsers Beperkt, uitzonderlijk of toevallig zwaar verkeer
Voetpaden Fietspaden in eigen bedding Ingang van privé garages en parkeerzones Partikuliere toegangswegen
III
Licht verkeer Beperkt, uitzonderlijk of toevallig zwaar verkeer
Winkelwandelstraten Parkings voor privé-wagens Openbare pleinen
20
WINTER 1994
Tabel 2 Verkeersklassen.
T
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
C
W
Afb. 3 Voornaamste elementen van een verharding met betonstenen.
Kantopsluiting ▼
Voegvulling ▼
AAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAA ONDERGROND EN ONDERFUNDERING
Een drainering aan de buitenranden is wenselijk (zie § 4.2.3, p. 23).
Voor de in tabel 2 beschouwde verkeersklassen wordt de fundering doorgaans uitgevoerd op de bij voorkeur met de rol verdichte ondergrond. De fundering dient voornamelijk als krachtverdelende draaglaag. Ze moet ongevoelig zijn voor vorst en voor het water dat tussen de stenen insijpelt.
VERBAND
Ondergrond
In bepaalde gevallen is een betonnen fundering van ongeveer 15 cm dikte (250 tot 300 kg cement/m3) nodig.
4.2
OPVATTING VAN DE VERHARDING
4.2.1
STEENVERBANDEN
FUNDERING
MODULE 1/2
Eventuele onderfundering
Het gebruik van bouwafval als fundering, zoals baksteenpuin, wordt afgeraden indien het holtepercentage van het puin hoog is, omdat de stellaag van de verharding erin kan dringen en verzakkingen kan veroorzaken. De voorkeur gaat naar kontinue steenslag met kaliber 0/20.
Het draagvermogen van de ondergrond is belangrijk voor het gedrag van de verharding. Grond van slechte kwaliteit (ondoorlatende grond bij voorbeeld) of met een onvoldoende draagvermogen vereist een goede fundering en bijkomende maatregelen zoals een drainering. Vaak wordt aanbevolen de bovenste 15 cm slechte grond te vervangen door een drainerende onderfundering, die ongevoelig is voor vorst.
4.1.2
Fundering
Tabel 3 (p. 22) geeft voorbeelden van verhardingsopbouw, die aangepast zijn aan de diverse grondsoorten voor de gekozen verkeersklassen.
Naast de eigenlijke verharding van betonstenen en haar stellaag bestaat de opbouw doorgaans nog uit een fundering en eventueel een onderfundering, zoals schematisch voorgesteld in afbeelding 3.
4.1.1
Betonstenen Stellaag
Rechthoekige betonstenen (type A) kunnen volgens verschillende verbanden worden geplaatst. De meest gebruikte steenverbanden worden in afbeelding 4 getoond.
MODULE 1/3 VISGRAATVERBAND
MET VERSPRINGENDE VOEGEN
BLOKVERBAND KEPERVERBAND HULPSTUKKEN Kapel Afgeschuinde straatsteen ELLEBOOGVERBAND
Bisschopsmuts
Afb. 4 Verbanden voor betonstenen : de pijl geeft de verkeersrichting aan.
21
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
W
C
B
t
t
Tabel 3 Voorbeelden van opbouw, aanbevolen voor de plaatsing op een zandbed.
VERKEER Klasse I
Klasse II
Klasse III
VERHARDING
AARD v.d. ONDERGROND Grind- of zandgrond Fijne droge grond
Betonstenen type A, B of C van 6 of 7 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Verdichte ondergrond
Fijne vochtige grond (< 0,2 mm)
Betonstenen type A, B of C van 6 of 7 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Fundering : 10 tot 15 cm steenslag, zand of zand/cement (50 tot 100 kg cement/m3) Verdichte ondergrond
Grind- of zandgrond Fijne droge grond
Betonstenen type A, B of C van 8 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Fundering : 15 cm steenslag of zand Verdichte ondergrond
Fijne vochtige grond (< 0,2 mm)
Betonstenen type A, B of C van 8 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Fundering : 18 cm steenslag of 15 cm gebonden met cement (100 tot 150 kg cement/m3) Verdichte ondergrond
Draagkrachtige grond (CBR ≥ 15 %) (*)
Betonstenen type A van 10 cm of type B van 8 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Fundering : 15 cm gebonden met cement (100 tot 150 kg cement/m3) of 18/20 cm steenslag Verdichte ondergrond
Niet-draagkrachtige grond (CBR < 15 %) (*)
Betonstenen type A van 10 cm of type B van 8 cm Stellaag : 3 tot 5 cm Fundering : 18 tot 20 cm gebonden met cement (100 tot 150 kg cement/m3) of 25 cm steenslag Vorstbestendige materialen Verdichte ondergrond
(*) Het draagvermogen van een grond hangt af van zijn watergehalte, vooral bij fijne grondsoorten die moeilijk te draineren zijn. Het evenwichtswatergehalte na de uitvoering van de werken komt hierbij in aanmerking. Voor verkeer van de klasse III dient het draagvermogen, bepaald door middel van de CBR-index, te worden nagegaan. De CBR-proef (California Bearing Ratio) wordt uitgevoerd volgens de Amerikaanse norm ASTM D 1883 om de waarde van de draagvermogenfaktor te bepalen. Een CBR-index van 15 % stemt overeen met een drukmodulus M1 van 17 N/mm2 (gemeten met een plaat van 200 cm 2).
Het keperverband, het visgraatverband en het elleboogverband zijn beter bestand tegen vervorming door het verkeer en zijn bijzonder geschikt voor bochtige of onregelmatige oppervlakken.
lende verbanden worden geplaatst. In de katalogi van de fabrikanten en leveranciers worden de diverse mogelijkheden meestal geïllustreerd.
Het blokverband wordt gebruikt voor smallere voetpaden of om het uitzicht van een betegeling te bekomen. Dit verband wordt ook vaak toegepast voor smalle straatstenen met een breedte gelijk aan een derde van de lengte.
4.2.2
AFWERKING VAN DE BUITENRANDEN
De buitenranden van verhardingen met betonstenen worden noodzakelijkerwijze versterkt enerzijds om te voorkomen dat de stenen zich zijdelings verplaatsen en anderzijds om te voorkomen dat het zand van de stellaag wegloopt.
Betonstenen met sluitranden (type B) worden gewoonlijk met verspringende voegen geplaatst, hoewel bepaalde typen ook volgens een ander verband kunnen worden uitgevoerd.
Om hun funktie naar behoren te kunnen vervullen, moeten de buitenranden van de verharding zeer stabiel zijn. Kantstenen zijn steeds noodzakelijk en hun stabiliteit kan worden
Speciale straatstenen (type C) kunnen naargelang van het gekozen model volgens verschil-
22
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
2
8
3
4
≥ 2,5 %
7
1
6
4
5
AAAAAAAAAA A AAAAAAAAAA AAAAAAAAA A AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA ≥ 2,5 %
≥ 2,5 %
Afb. 6 Afvoer van het oppervlaktewater via een watergoot. 1. Draineerlaag met waterafvoer 2. Betonfundering (helling ≥ 2,5 %) 3. Drainerende laag steenslag 4. Watergoot 5. Volle grond 6. Soepele voeg
5 6
Afb. 5 Afvoer van het oppervlaktewater via een randsleuf. 1. Mager beton 2. Drainerende laag steenslag 3. Randsteen 4. Draineerzone aan de omtrek 5. Geotextiel rond de sleuf 6. Draineerbuis (diepte afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden) 7. Volle grond 8. Soepele voeg
grind, ...). In een weinig doorlatende grond wordt aanbevolen een sleuf aan de omtrek te voorzien, met daarin een afhellende, geperforeerde draineerbuis die op de riolering wordt aangesloten of die het water in de diepte loost in meer doorlatende lagen (afb. 5). Men kan ook een goot plaatsen om het water af te voeren en tevens aan de rand van de verharding een meer verzorgd uitzicht te geven (afb. 6).
verzekerd door ze vast te zetten met mager beton. Bij verkeer van de klasse III zijn stroken van min. 20 cm breedte en 20 cm dikte te verkiezen boven smalle en hoge kantstenen.
Voor grotere oppervlakten moet aan het laagste punt van de verharding een kleine draineerbuis worden geplaatst in de fundering. Deze buis wordt met een filtrerend weefsel omwikkeld om het water, dat in de stellaag vloeit, te verzamelen. Vervolgens wordt de buis op verzamelkolken aangesloten. Het fraktioneren van het oppervlak is bovendien aanbevolen (afbeelding 7).
Voor bepaalde stenen met sluitvoegen en bij plaatsing in visgraat- of keperverband bestaan er speciale hulpstukken (kapel, bisschopsmuts, ...) voor de afwerking van de buitenranden. Deze hulpstukken vervangen de kantstenen echter niet.
4.2.3
2 3
1
WATERAFVOER
2
AAAA AAA AAA AAAA AAAA AAAA
≥ 2,5 %
Een verharding met betonstenen moet in de mate van het mogelijke een grote dwarshelling hebben, liefst groter dan of gelijk aan 2,5 %. De maatregelen om waterinfiltraties in de kelders te voorkomen (bekuiping, vertikale drainering, ...) moeten vóór de uitvoering van de verharding worden getroffen.
4
5 à 10 mm
A A AAA AAAAAAAA A A AAA AA AAAA AA A AAAAAAAA AAAA AA A AAAAAAAA AAAA AA A AAAAA AA AAAA AA A AAAA AA A A AAA 1
f
i
j d i s c h r
≥ 2,5 %
6
Over het algemeen moet het verzamelde water worden afgevoerd om te vermijden dat de grond rond de verharding te nat wordt. In een doorlatende grond volstaat het doorgaans om een oppervlaktedrainering te voorzien aan de buitenranden van de verharding (steenslag,
3
5
Afb. 7 Afwerking bij de watergoot. 1. Verharding 4. Langsdraineerbuis 2. Stellaag 5. Aansluiting op de watergoot 3. Fundering uit mager beton 6. Watergoot
23
WINTER 1994
T
W
B
VOORBEREIDENDE WERKEN
zodat er geen water blijft staan tussen de stenen en de fundering. Ze heeft dus ook een drainerende funktie. Uit het voorgaande blijkt dat de korrelverdeling van de stellaag zeer belangrijk is. Voor voetgangerszones en zones met weinig verkeer kan een mengsel van grof zand (0/4) met goede korrelverdeling worden gebruikt, voor zover het minder dan 3 % deeltjes kleiner dan 0,080 mm bevat. Voor verhardingen met een drukker verkeer (klasse II en hoger) wordt een mengsel van 40 % gebroken zand 0/2 en 60 % steenslag 2/7 aanbevolen, of een kontinue steenslag 0/7 met een gehalte aan fijne bestanddelen van hoogstens 3 %. De korrelverdeling van het zand moet bij voorkeur binnen de grenzen, aangeduid op afbeelding 8, liggen.
De funderingslaag moet na verdichting vlak zijn en een gesloten struktuur vertonen. Aangezien de stellaag een gelijkmatige dikte moet hebben, is het beslist noodzakelijk om alle oneffenheden groter dan 1,5 cm (gemeten met de lat van twee meter) van de fundering te verwijderen en zich bij voorkeur te beperken tot oneffenheden van maximaal 1 cm. Uit praktische overwegingen worden de kantstenen uitgevoerd vóór de funderingen en in ieder geval vóór de plaatsing van de stellaag. Bij het plaatsen van de kantstenen moet rekening worden gehouden met de maattoleranties van de straatstenen, om er zo weinig mogelijk te moeten versnijden en dunne voegen aan de randstenen te vermijden.
Het gebruik van gestabiliseerd zand met een gelijkaardige korrelverdeling als de hierboven vermelde zandsoorten, met meestal 50 tot 100 kg cement per m3, is nodig wanneer een betere stabiliteit van de stellaag in speciale gevallen nagestreefd wordt, zoals bij garage-opritten, sterk belaste verhardingen enz. In die gevallen moet de verharding worden getrild, onmiddellijk na de plaatsing en steeds vóór de binding van het cement.
PLAATSING OP EEN ZANDBED Deze techniek wordt toegepast voor klassieke, machinaal vervaardigde straatstenen. Het goede gedrag van een verharding met betonstenen hangt grotendeels af van de kwaliteit van de stellaag. Deze dient enerzijds om de kleine oneffenheden van de fundering en eventueel een lichte dikteschommeling van de stenen te kompenseren en anderzijds om de verharding degelijk te kunnen verdichten.
De dikte van de stellaag moet zo gelijkmatig mogelijk zijn om oneffenheden in de verharding te voorkomen. Gewoonlijk wordt de stellaag onrechtstreeks verdicht door het intrillen van de straatstenen. Wanneer de stenen op een vooraf getrilde stellaag worden geplaatst, kunnen ze beschadigd worden bij het trillen van de verharding. Om na de verdichting een stellaag met een gelijkmatige dikte van 3 tot 5 cm te bekomen, moet men een niet-verdichte laag van 4 tot
100
0
90
10
80
20
70
30
60
40
0/4
50
40
60
0/7
30
70
20
80
10
90
0
Zeefrest in %
Zeefdoorval in %
De stellaag moet dus stabiel zijn en een gelijkmatige dikte hebben, begrepen tussen 3 en 5 cm na verdichting. Ze moet bovendien onvervormbaar zijn, zowel onder invloed van het verkeer als ten gevolge van vochtschommelingen. In de meeste gevallen is de stellaag doorlatend,
50
f
5.1
j d i s c h r
i
UITVOERING
t
t
5
5.2
C
100 0,100 0,160 0,250 0,400 0,630 1,00 1,60 2,50 4,00 6,30 10,0 mm 0,060 0,125 0,200 0,315 0,500 0,800 1,25 2,00 3,15 5,00 7,1
24
WINTER 1994
Afb. 8 Aanbevolen korrelverdelingskrommen voor het zand van de stellaag (0/4 en 0/7).
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
6 cm dikte voorzien, afhankelijk van de aard en het watergehalte van het materiaal.
verharding schoongeborsteld. Gewoonlijk worden de stenen getrild vanaf de rand naar het midden toe. Men moet daarbij steeds minstens één meter van de werkzone blijven.
Wordt gestabiliseerd zand als stellaag gebruikt, dan mag een deel daarvan vooraf worden verdicht, bij voorbeeld bij het herprofileren van de fundering of de bestaande verharding. In dat geval moet een laag niet-verdicht materiaal van 15 tot 20 mm eraan worden toegevoegd om de kleine onregelmatigheden in de dikte van de stenen op te vangen.
5.2.1
Na enkele trilbeurten, met als doel de stenen in de stellaag te drukken en oneffenheden weg te werken, wordt fijn (0/2), droog en niet-plakkend zand met minder dan 10 % fijne deeltjes < 0,080 mm in de voegen geborsteld. Het inborstelen van de voegen en het trillen worden herhaald tot de voegen tussen de stenen volledig gevuld zijn. Om het vullen van de voeg met fijn zand te verbeteren, wordt de verharding soms besproeid.
PLAATSING VAN BETONSTENEN
In het geval van bepaalde dekoratieve stenen, waarbij de voegen vrij breed kunnen zijn (> 3 mm), is het gebruik van gebroken zand 0/2 aanbevolen.
Dankzij hun regelmatige vorm worden betonstenen meestal tegen elkaar op de stellaag geplaatst. Om deze laag niet te beschadigen, verplaatsen de uitvoerders zich op de reeds geplaatste stenen. De stenen worden tegen elkaar gelegd met smalle voegen van 0 tot 2 mm. Enkel sommige speciale stenen met een onregelmatige vorm worden met vrij brede voegen gelegd.
Vóór de oplevering van de verharding wordt die bestrooid met fijn zand. Voorts wordt aanbevolen enkele weken na de ingebruikneming opnieuw fijn zand te strooien, om de nog onvoldoende of onvolledig gevulde voegen op te vullen.
Voor een voegverband met strakke voeglijnen moet de uitlijning van de stenen geregeld met een koord worden nagezien, om de nodige korrekties te kunnen aanbrengen.
Afbeelding 9 (p. 26) toont de opeenvolgende stappen bij de plaatsing van betonstenen.
Normaal begint de plaatsing aan de boord van de verharding en in de mate van het mogelijke met gehele stenen. Vervolgens worden de openingen opgevuld met bij voorkeur gezaagde en niet-gebroken stenen met een grootte gelijk aan of groter dan een halve steen.
5.2.3
Stenen met gebreken of die tijdens de plaatsing beschadigingen of kantbreuken hebben opgelopen, worden onmiddellijk vervangen.
Om te voorkomen dat water aan de randen blijft staan, moeten de stenen derwijze worden geplaatst dat ze na vasttrillen nog 5 tot 10 mm boven de randstenen of watergoot uitsteken.
De vlakheid wordt gemeten met de lat van twee meter. Oneffenheden van meer dan 5 mm zijn doorgaans niet toegelaten, deze stenen worden vervangen. Het maximaal toegelaten hoogteverschil tussen twee naast elkaar gelegen stenen bedraagt 2 mm.
Rond bijzondere punten zoals straatkolken en kontroleputten, alsook langs de kantstenen of de gevels van het gebouw worden een of twee rijen gehele stenen gelegd om te vermijden dat versneden stenen rechtstreeks tegen de hulpstukken, rechte elementen of gebouwen moeten worden geplaatst.
5.2.2
OPLEVERING
5.3
PLAATSING IN VOL MORTELBED
Een verharding met betonstenen mag steeds in een vol mortelbed worden gelegd. Voor klassieke rechtkantige stenen is die techniek echter overbodig en kostelijk, daarom wordt hij voorbehouden voor dunne elementen, bepaalde speciale of ambachtelijk vervaardigde stenen of ook nog wanneer de ontwerper brede voegen van 1 cm of meer wenst.
VERDICHTEN VAN DE STRAATSTENEN EN VOEGVULLING
Na de plaatsing worden de straatstenen verdicht met een trilplaat met een rubberzool. Vóór het trillen wordt het oppervlak van de
De plaatsing gebeurt doorgaans op een funde25
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
W
C
B
t
t
Verdichte en gekontroleerde fundering
Materiaal voor de stellaag
Afgereide stellaag
Geplaatste stenen
Trillen van de stenen
Aanbrengen van zand voor de voegvulling
Afgewerkte verharding
Toegang tot de bouwplaats en vertrekpunt
Kantsteen op fundering
Randafwerking
Paletten met stenen zo dicht mogelijk bij het werkfront
Stelvlak
Afb. 9 Opeenvolgende stappen bij het plaatsen van betonstenen.
iedere steen stevig met de hamer in te kloppen. De stenen worden op peil en in rij gelegd. De koord die als richtlijn dient voor de uitlijning van de eerste rij stenen wordt in de as van die rij getrokken, en niet aan een rand, opdat de maatverschillen bij ambachtelijk vervaardigde stenen niet alle aan dezelfde kant zouden liggen ◆ de meest voorkomende voegbreedte bedraagt ongeveer 1 cm ◆ de helling en vlakheid worden geregeld nagezien met een lat en een waterpas.
ring van (mager) beton, ofwel op met cement gestabiliseerd zand, dat zelf op een verdichte ondergrond wordt geplaatst.
5.3.1
STELLAAG
De 1,5 tot 3 cm dikke stellaag bestaat uit mortel met een plastische konsistentie, aangemaakt met ongeveer 300 kg cement per m3 zand. Een in de hand gevormde bal van deze mortel mag zich uitspreiden, zonder weg te vloeien. De mortel moet binnen de twee uur na de aanmaak worden verwerkt.
5.3.3 5.3.2
PLAATSING
MORTELVOEGEN
De in vol mortelbed geplaatste stenen moeten verplicht met mortel worden gevoegd. In dat geval immers hebben de voegen de meeste invloed op de kwaliteit en vooral op het uitzicht van de verharding.
De zogenaamde “traditionele” plaatsingstechniek wordt toegepast. Hij verloopt als volgt [16] : ◆ op het gewenste peil worden “peilstenen” (richtpunten) geplaatst ◆ de latten worden op hun kant op de richtstenen bevestigd, bij voorbeeld met steenklemmen ◆ onder de latten wordt een ‘koord’ gespannen volgens de gewenste verdeling; deze geeft de vertreklijn van de verharding aan; vervolgens wordt een tweede koord gespannen en worden de stenen in de aldus afgebakende strook geplaatst ◆ de stenen worden vanaf de vertreklijn geplaatst na het stelbed te hebben geëffend en geregeld, door de mortel uit te spreiden en
Het voegen met mortel wordt ten laatste 24 uur na de plaatsing uitgevoerd. Op dat ogenblik zijn de voegen nog niet bevuild. De diepte van de te vullen voegen moet minimum 1 cm en kan tot 2 cm bedragen. Het is belangrijk dat die voegen vochtig zijn, terwijl het oppervlak van de stenen helemaal droog moet zijn. De voegmortel, met dezelfde samenstelling als de stelmortel, wordt aangemaakt met een konsistentie van “vochtige aarde”, d.i. veel droger dan de stelmortel. Een in de hand gevormde bal wordt niet vervormd.
26
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
6.1
De mortel wordt in de voeg gedrukt, waarbij de rand van het element met een lat wordt afgeschermd om het niet te bevuilen. De mortel wordt dan met een voegijzer stevig aangedrukt. De kwaliteit van die verdichting versterkt de bestandheid van de voegen tegen weersinvloeden en dooizouten. Die bewerking is dus zeer belangrijk.
Op een weinig belopen of slecht blootgestelde verharding kan mosvorming ontstaan. Dit kan worden verwijderd door reinigen met 50 % verdund bleekwater of met de waterstraal. Na het reinigen kan het nodig zijn de voegen opnieuw te vullen.
Gewoonlijk worden de voegen op hetzelfde peil als de stenen afgetrokken. Het totale oppervlak van de verharding is bijgevolg vlak : het kontrast is afhankelijk van de kleur en de breedte van de voegen.
6.2
De voegen moeten tijdens de binding gedurende minimum 48 uur degelijk tegen uitdrogen worden afgeschermd. Drogen ze te snel, dan moet men water op het oppervlak verstuiven en de verharding vervolgens afdekken met een stevig vastgelegde kunststoffolie. De ingebruikneming (voetgangersverkeer) gebeurt ten vroegste 5 dagen na de plaatsing.
De calciumkarbonaatafzettingen verdwijnen na verloop van tijd, onder meer door het verkeer. Dit verdwijnen kan worden versneld door het oppervlak te behandelen met een verdunde oplossing (maximum 3 %) van chloorwaterstofzuur (zoutzuur). Na die behandeling moet het oppervlak overvloedig worden nagespoeld.
OPLEVERING
De eis voor de vlakheid is 5 mm onder de lat van 2 meter.
6
KALKUITSLAG
Kalkuitslag is onder bepaalde klimaatomstandigheden mogelijk vooral op jong beton, doordat het regenwater (of kondensatiewater) zich op het oppervlak afzet. De door hydratatie vrijgekomen kalk wordt opgelost door het water dat zich in de poriën bevindt. Deze kalk trekt naar het oppervlak en zet zich daar bij droging af. In kontakt met het CO2 van de lucht wordt de kalk omgevormd in een witte afzetting (calciumkarbonaat), die zeer weinig oplosbaar in water is. Zelfs al neemt men alle voorzorgen, zoals beperking van temperatuuren vochtschommelingen tijdens de fabrikage of opslag onder dak, dan nog kan kalkuitslag ontstaan, vooral op jonge betonstenen. Dergelijke uitslag, die meer zichtbaar is op gekleurde stenen, heeft echter geen enkele invloed op hun gedrag.
Vervuiling met mortelresten moet zo snel mogelijk van de stenen worden afgeborsteld en alle overblijvende vlekken moeten met een lichtjes vochtige spons worden verwijderd. Vloeibare mortel mag nooit op ambachtelijk vervaardigde stenen worden gegoten, zoniet kunnen ze onherstelbaar bevuild worden.
5.3.4
MOSVORMING
Het risico op kalkuitslag vermindert in de tijd naarmate de vrije kalk in de betonporiën wordt gekarbonateerd. ■
REINIGING EN ONDERHOUD
Een goed ontworpen en goed uitgevoerde verharding van betonstenen vraagt geen bijzonder onderhoud.
27
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
T
W
C
B
t
t
LITERATUURLIJST Belgisch Instituut voor Normalisatie 1 NBN B 21-211 Betontegels. Brussel, BIN, 4 uitgave, 1991. Belgisch Instituut voor Normalisatie 2 NBN B 21-311 Betonstraatstenen. Brussel, BIN, 3 uitgave, 1992. Belgisch Instituut voor Normalisatie 3 NBN B 21-411 Geprefabriceerde lijnvormige elementen van beton voor wegenbouw. Brusde
de
sel, BIN, 4de uitgave, 1991.
Blanc de Bierges 4 Plaatsing op gestabiliseerd zand en plaatsing in volle mortel. Bierges, Technische steek-
kaarten, 1994.
Federatie van de Belgische Cementnijverheid, Federatie van de Betonindustrie 5 Aanbevelingen voor het leggen van betonstraatstenen. Brussel, FEBELCEM/FeBe, Tijd-
schrift Beton, nr. 122, oktober 1993.
Federatie van de Betonindustrie 6 Permanente katalogus van de betonindustrie. Brussel, FeBe, 1994. Firket L. 7 Buitenterrasvloeren. Brussel, WTCB-Tijdschrift, nr. 4, katern nr. 6, 1990. Hendrikx L. 8 Bedrijfsverhardingen van beton. Hoofdstuk 2 Betonstraatstenen. Brussel, Federatie van de
Belgische Cementnijverheid (FEBELCEM), 1990.
9 Betonstraatstenen. Materialen voor straatlagen en voegvulling. Brussel, Federatie van de Hendrikx L.
Belgische Cementnijverheid (FEBELCEM), Bulletin nr. 34, 1988.
L. 10 Hendrikx De nieuwe norm NBN B 21-311 Betonstraatstenen. Brussel, Federatie van de Belgische
Cementnijverheid (FEBELCEM) / Federatie van de Betonindustrie (FeBe), Tijdschrift Beton, nr. 120, april 1993.
11 Gekleurde decoratieve betonstraatstenen. Brussel, Federatie van de Belgische CementHendrikx L.
nijverheid (FEBELCEM) / Federatie van de Betonindustrie (FeBe), Tijdschrift Beton, nr. 126, juni 1994.
Heidi 12 Howcroft Pflaster für Garten, Hof und Platze. München, Callwey Verlag, 1994. B. 13 Shackel Design and Construction of Interlocking Concrete Block Pavement. Londen, Elsevier Applied Science, 1990.
P. 14 Sion Wegen van cementbeton. Hoofdstuk 2 Verhardingen van betonstraatstenen. Brussel, Federatie van de Belgische Cementnijverheid (FEBELCEM), 1988.
en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 15 Wetenschappelijk Cementgebonden bedrijfsvloeren. Leidraad voor de goede uitvoering. Hoofdstuk 7 Gepre-
fabriceerde vloerelementen. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 122, december 1978.
en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 16 Wetenschappelijk Tegelwerken voor vloerbedekkingen. Leidraad voor de goede uitvoering. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 137, september 1981.
28
WINTER 1994
f
i
j d i s c h r
