Brandwerendheid Kalkzandsteen Vellingblokken: Eigenschappen, Toepassingen en Brandtestresultaten

Om te zorgen dat mensen bij een brand voldoende tijd hebben om veilig een gebouw te verlaten dient de draagconstructie voldoende brandwerend te zijn. Per bouwmateriaal zullen de brandwerende eigenschappen anders zijn. Kalkzandsteen is een materiaal dat ook bij hoge temperaturen zijn draagkracht behoudt. Dit kan worden aangetoond met Europees vastgestelde brandtesten. Tijdens zo’n brand loopt de temperatuur in de wand op naar globaal 100 graden. Dat is de maximale temperatuur van water. Wat er dan gebeurt is dat niet alleen het aanwezige vocht vanuit het evenwichtsvochtgehalte gaat verdampen, maar ook chemisch gebonden vocht. Tijdens de brandproef kun je dit ook werkelijk zien aan de stoom die dan uit de wand komt. Omdat kalkzandsteen een poreus materiaal is zullen er geen schollen afspatten zoals dat gebeurt bij materialen die een dampdichte structuur hebben.

Nadat al het vocht uit de kalkzandsteen is verdwenen loopt de temperatuur aan de brandzijde verder op. Bij langdurige branden zou je de draagkracht kunnen berekenen vanuit het niet aangetaste wanddeel. Om het eenvoudig te houden heeft Calduran echter tabellen opgesteld waarmee de brandwerendheid makkelijk kan worden bepaald. Zowel van dragende als niet-dragende wanden.

Brandwerendheid en Energieprestatie

Warmteverlies via de buitengevels van je woning kan aanzienlijke kosten met zich meebrengen. Wanneer muren niet geïsoleerd zijn, kan tot wel 25% van de warmte in huis verloren gaan. Dit is niet alleen een verspilling van energie en geld, maar ook belastend voor het milieu. De Vlaamse overheid stimuleert daarom beter isoleren. Sinds 2006 moeten nieuwbouw- en renovatieprojecten die een bouwaanvraag vereisen, voldoen aan de energieprestatieregelgeving. Het totale isolatiepeil (K) van een dergelijke woning mag maximaal K45 bedragen. Bouwen met kalkzandsteen, zoals Silka, kan hierin een oplossing bieden.

Kalkzandsteen is een veelzijdig en flexibel bouwmateriaal, samengesteld uit ongeveer 7% kalk, 93% zand en water. Het wordt toegepast in de vorm van blokken en elementen. Een van de positieve eigenschappen van Silka kalkzandsteen is de warmteaccumulatie. Dit betekent dat het materiaal warmte goed kan vasthouden en deze weer afgeeft wanneer de luchttemperatuur daalt. De mate van behaaglijkheid in een woning wordt beïnvloed door de thermische isolatiewaarde, maar ook door de wandtemperatuur, warmteaccumulatie, faseverschuiving en amplitudedemping. Kalkzandsteen draagt bij aan een optimaal binnenklimaat door hierop in te spelen.

Warmteopslag en Thermische Eigenschappen

Door een buitenmuur te combineren met goede spouwisolatie en een kalkzandstenen binnenblad, kan een woning optimaal thermisch geïsoleerd worden. De kalkzandsteenblokken beschikken over een hoge warmtecapaciteit, ook wel thermische inertie genoemd. Ze nemen warmte of koelte gemakkelijk op en geven dit weer af bij verandering van de luchttemperatuur. De warmte-opslagcapaciteit van kalkzandsteen, het warmte-accumulerend vermogen, wordt bepaald door de soortelijke warmte en de massa van het materiaal. Kalkzandsteen heeft een hoge soortelijke warmte (ca. 840 J/kg·K) en een volumieke massa van 1750 kg/m³, wat resulteert in een hoog warmte-accumulerend vermogen. Dit betekent dat in de zomer kalkzandsteenwanden langer koel blijven en in de winter juist warmte vasthouden.

Productie en Samenstelling

Kalkzandsteen wordt vervaardigd uit een mengsel van voornamelijk speelzand (meer dan 90%), gebrande kalk (die de witte kleur verzorgt) en water. Dit mengsel wordt tot een dikke pap gevormd en vervolgens in mallen gegoten. In tegenstelling tot baksteen, wordt kalkzandsteen niet gebakken, maar onder hoge druk en stoom verhit. Tijdens dit proces ontstaat een chemische reactie die zorgt voor een sterke binding en de gewenste dichtheid van het materiaal. De exacte temperaturen, druk en duur van dit proces zijn cruciaal voor het verkrijgen van een optimaal resultaat en bepalen de uiteindelijke dichtheid van de kalkzandsteenblokken.

Kalkzandsteen in Vergelijking met Andere Bouwstenen

Kalkzandsteen behoort tot de categorie kunststeen, waartoe ook gipsblokken en betonstenen gerekend worden. Kenmerkend voor kunststeen is de nette afwerking en de lichte kleur, variërend van lichtgrijs tot wit. Een andere categorie zijn de gebakken stenen, zoals klinkers en bakstenen, die hun eigenschappen verkrijgen door het bakproces. De derde categorie is natuursteen, zoals marmer en graniet, die gewonnen en in de juiste vorm gehouwen worden. Het productieproces van kalkzandsteen resulteert in een glad en sterk eindproduct. Een belangrijk verschil met gebakken stenen is dat kalkzandsteen niet gebakken wordt en de basis niet uitsluitend uit steen bestaat.

Toepassingen en Voordelen

• Kalkzandsteen is vaak toegepast aan de binnenzijde van muren, na de buitenmuur en isolatielaag, en ook voor het indelen van ruimtes en het construeren van binnenwanden.
• Voordelen: formaat en efficiëntie door grote blokken, relatief licht, robuust, thermische eigenschappen, milieuvriendelijkheid, geluidsisolatie, dragend en duurzaam, brandwerendheid (Euroklasse A1).
• De brandwerendheid is onbrandbaar en niet afhankelijk van de afwerking.

Tabel: Brandwerendheid van Kalkzandsteen Wanden (NEN 6069)

Voor wanden hoger dan 3000 mm kan een grotere wanddikte nodig zijn om de gewenste brandwerendheid te garanderen.

Nadelen en Aandachtspunten

• Gevoeligheid voor agressieve middelen: kalkzandsteen is een natuurlijk product en niet bestand tegen agressieve stoffen zoals sloot- of rioolwater.
• Afwerking: de gladde, lichte textuur kan het lastiger maken vlekken netjes weg te werken; speciale lijm of bastaardmortel met kalk is vaak nodig.
• Vochtgevoeligheid: natte kalkzandsteen kan verkleuren of 'zwemmen' bij regenachtig weer; dek kalkzandsteen altijd goed af en voorkom opsporing van vocht tijdens opslag.

Toepassing van Kalkzandsteen Lijmblokken

Kalkzandsteen lijmblokken worden aan elkaar gelijmd, wat resulteert in minimaal lijmverbruik en het uitblijven van grote groeven. Vanwege de gevoeligheid voor vocht, is het raadzaam om een kimconstructie op te trekken in plaats van de kalkzandstenen wand direct op de fundering te bouwen. Na het opzetten van een egale en waterpas kimconstructie, en na het drogen, kan de lijm worden aangebracht. Een lijmbak is hierbij handig. Er zijn twee verwerkingsmogelijkheden: handzame blokken en elementen lijmwerk. Het lijmwerk van de handzame blokken kan onderverdeeld worden in schoon en vuil lijmwerk (V-blokken vs. L-blokken). Het elementen lijmwerk wordt machinaal verwerkt met een lijmkraantje.

Kalkzandsteen Wanden en Stabiliteit

Bij grote kalkzandsteenwanden kan spanning ontstaan door druk, wat scheuren kan veroorzaken. Dilatatievoegen helpen deze uitzetting of krimp op te vangen. Voor binnenwanden en plafond-verbindingen worden U-profielen toegepast en geborgd. Na de constructie dient de wand uitgevlakt te worden en overtollig materiaal verwijderd. Afhankelijk van de gewenste afwerking kan de wand worden bepleisterd of zelfs onafgewerkt gelaten als esthetisch gewenst.

Formaten en Productiemogelijkheden

Naast de gangbare lijmblokformaten zijn er ook andere maten beschikbaar: lijmblok 43,7 x 10,0 x 19,8 cm; maassteen 21 x 11 x 8 cm; waalformaat 21,2 x 10 x 5,2 cm. Formaatkeuzes hangen af van toepassing en constructiemethode. Grote formaten zoals elementen versnellen de bouwtijd, maar wegen zwaarder en vereisen kraanverplaatsing. Voor hoogbouw is er speciaal hoogbouwelement ontwikkeld met CS36 of CS44.

Bouwbesluit, Energieprestatie en WBDBO

Het Bouwbesluit stelt eisen aan energieprestatiecoëfficiënt (EPC) en Rc-waardes. Gevels moeten een Rc-waarde hebben van minimaal 2,5 (m2·K)/W. SafeProfiel biedt brandwerende U-profielen voor kalkzandsteen lijmblokken, getest door Peutz. Kalkzandsteen kan zowel gelijmd als gemetseld worden; lijmwerk biedt hogere recht- en buigtreksterkte bij dragende wanden. Voor brandcompartimentering worden vaak WBDBO-eisen gehanteerd; bij verblijfsruimtes geldt vaak minimaal 30 minuten WBDBO voor scheiding van compartimenten.

Klaar voor Praktijk: Belangrijke Aandachtspunten

1. Zorg voor juiste lijm en voegmaterialen zoals Calduran Kimfix en dilatatievoegen volgens fabrikant. Gebruik kimconstructie om vochtproblemen te voorkomen.
2. Laat kalkzandsteen drogen en dek opslag goed af om vochtopname te voorkomen.
3. Overweeg geluidisolatie en massa voor scheidingswanden bij beperkte ruimte.
4. Kijk naar milieuvriendelijkheid en massa voor duurzame bouwbesluit-eisen.

tags: #brandwerendheid #kalkzandsteen #vellingblokken