Roofing Holland 1997-06-08 De zwakste schakel van de ketting

 

   
   

Het in gevels van bouwwerken opnemen van dilataties is vrij algemeen in de huidige bouw. De onderlinge afstanden van verticale dilataties in metselwerk zijn zelfs vrij bescheiden te noemen. Op een dak zou je ook dilataties mogen verwachten. Zeker als men bedenkt dat de uitzettingscoëfficiënt van bitumen vele malen groter is dan van bijvoorbeeld metselwerk (ruim 10 keer groter). Weliswaar heeft bitumen de plezierige eigenschap om een visco-elastisch gedrag te vertonen, maar het aangegeven verschil met metselwerk is toch wel groot.

Platte daken in de jaren zestig en zeventig waren veelal voorzien van dilataties. De grootte van de dakvakken die zo ontstonden waren in de woningbouw tot circa 150 m2 tot 200 m2 beperkt. Desondanks treden dan nog bij de dilataties in bepaalde gevallen problemen op. Te denken valt aan onder meer scheurvorming in de dilatatiestrook ter plaatse van de bovenzijde van de opstand, of scheuren in de aansluiting randstroken met dilatatiestroken.

In schril contrast met het vorengenoemde staan de vele daken die thans worden uitgevoerd en waarbij, ondanks dat soms sprake is van zeer grote oppervlakken, nauwelijks of geen dilataties zijn opgenomen in het dakvlak.
Natuurlijk zijn de dakbedekkingsmaterialen qua mechanische eigenschappen superieur aan die van de zestiger en zeventiger jaren, maar als dan ook nog sprake is van een tamelijk beweeglijke ondergrond, kan men in feite problemen verwachten.

 

Probleemstelling aan de hand van een voorbeeld

Afhankelijk van de kleur en oriëntatie van het plat dak kan zonder overdrijven bij een ongemineraliseerd APP-gemodificeerde dakbedekking in de zomer een temperatuur van ruim 70 oC worden bereikt. In de winterperiode kunnen temperaturen van 20 oC onder nul worden gehaald. En ook de laatst genoemde temperatuurwaarde is geen overdreven getal te noemen. De relatief strenge winters van 1995-'96 en 1996-'97 zijn op zichzelf al een voorbeeld, maar ook bij minder strenge vorst kan door nachtelijke uitstraling een dergelijke temperatuur van 20 graden vorst worden bereikt.

Bij een willekeurig dakvlak met afmetingen van 100 meter x 500 meter is, uitgaande van een lineaire uitzettingscoëfficiënt van bitumen van circa 60-6 m/mK, over de korte zijde van het dakvlak, sprake van een verschil in lengte tussen zomer en winter van ruim een halve meter!

De bijbehorende spanningen worden voor een groot deel opgenomen door het visco-elastisch gedrag van bitumen. Bovendien is de sterkte van de huidige dakbanen van dien aard dat een groot deel van de spanning kan worden opgenomen door de polyestermat inlage, of een combinatie van polyestermat en glasvlies inlage.
In de zomer behoeft er dan ook op zich geen probleem op te treden. Het teveel aan materiaal kan wel aanleiding geven tot stuik-plooien maar die behoeven geen lekkages te veroorzaken. Iets anders is aan de hand als er sprake is van bijvoorbeeld een vrij plotselinge afkoeling, te denken valt aan onweersbuien met regen en hagel, welke in de zomer een snelle afkoeling veroorzaken waardoor een onthechten van overlappen kan optreden.

   
   

In de winter is sowieso al sprake van krimpen van de dakbedekking in het dakvlak en door een veel minder sterk vloeigedrag van de bitumen kunnen dan dus wel problemen optreden. Daarbij is door de vrij grote spanning op de overlappen sprake van grote spanning en kan een onthechten van de overlappen het gevolg zijn. Optreden van scheuren in de dakbaan zijn mogelijk, zoals uit afbeelding 4 blijkt, maar meestal is sprake van genoemd onthechten van de overlappen. Daarbij kan zowel sprake zijn van onthechten bij de langsoverlappen, als de dwarsoverlappen. Waarom het veelal de overlappen zijn, kan worden verklaard door: enerzijds het ontbreken van een doorgaande inlage, er is sprake van een las en via het gekleefd oppervlak moet de spanning worden overgedragen van de inlage van de ene dakbaan naar de andere dakbaan en anderzijds omdat afhankelijk van verkleving en goed aandrukken de kwaliteit van het hecht-oppervlak wordt bepaald. Factoren als applicatie-omstandigheden en kwaliteit van het materiaal spelen daarbij eveneens een rol.
Hoewel het theoretisch mogelijk is dat sprake zou zijn van een gelijkmatige spanning-verdeling over alle overlappen treedt in de praktijk meestal wat anders op. In aanvang is sprake van de vorengenoemde gelijkmatige spanningverdeling, maar al snel wordt bij een wat zwakkere overlap, bijvoorbeeld de overlap met het minst grote onderlinge kleefoppervlak, de spanning hoger en start een proces van afschuiven. Bij verdere verlaging van de temperatuur wordt een groot deel van de relatieve verkleining van het dakvlak geëxposeerd aan de betreffende overlap en kan een verder afschuiven en onthechten van de overlap optreden. In feite is er sprake van het verhaal van de ketting met de zwakste schakel.

   
   

Bij onthechten van de overlappen kunnen lekkages optreden en moet het dakbedekkingsbedrijf dat het dak heeft uitgevoerd reparatiewerkzaamheden uitvoeren. Als wordt gekozen voor het aanbrengen van stroken over de betreffende onthechte overlappen ontstaat de vervelende situatie dat nu dat deel van het dak is versterkt en dat bij een volgende afkoelperiode de daarop volgende 'zwakste overlap wordt gezocht'. Het verhaal herhaalt zich dan. Het vervelende van het verhaal is dat het dakbedekkingsbedrijf, hoewel het ter goede trouw heeft uitgevoerd, na enige tijd weer wordt geconfronteerd met lekkages. Als dan bijvoorbeeld na enkele lekkageklachten overlappen worden uitgesneden en worden beproefd op treksterkte dan kunnen de aangeboden overlappen ruimschoots voldoen aan de daarvoor geldende eisen.
Op basis van beoordelingsrichtlijnen (BRL's) zijn deze kwaliteitseisen geformuleerd voor zowel dakbedekkingsmaterialen, als systemen. De algemene eisen/bepalingen zijn verwoord in de BRL 1511. De eisen specifiek betrekking hebbend op APP-gemodificeerde dakbanen zijn bijvoorbeeld aangegeven in de BRL 1518/03.
Als dan ook nog ouderdomsaspecten mee worden gewogen in de beoordeling kan worden geconcludeerd dat het materiaal aan de eisen voldoet en dat de lekkages 'dus' wel het gevolg moeten zijn van de uitvoering. Terwijl in feite helemaal geen sprake behoeft te zijn van een gebrekkige uitvoering, maar veeleer van een ontwerp aspect.

 

Opnemen van dilatatievoorzieningen in het ontwerp

Uit het voorgaande mag duidelijk zijn dat het ontbreken van dilataties bij wat grotere dakvlakken aanleiding kan geven tot lekkages die veelal op het uitvoerend dakbedekkingsbedrijf kunnen worden afgewenteld, terwijl in feite sprake is van een ontwerp-aspect. Een warm pleidooi voor het meer uitvoeren van dilataties. In principe zijn de geharmoniseerde Vebidak/BDA-details daarvoor een prima uitgangspunt.

In grote lijnen worden daarbij dilataties met opstand en dilataties zonder opstanden als detail gegeven. Het grote voordeel van de dilatatie met opstand is dat deze uitstekend valt te combineren met een zogenaamde compartimentering en onvolkomenheden bij de dilataties niet direct tot lekkages bij de dilataties aanleiding behoeven te geven. Het nadeel is echter dat elk dakvak zijn eigen waterhuishouding moet hebben en dat is niet altijd even goed mogelijk. Dit nadeel heeft de vlakke dilatatie (dilatatie zonder opstand) dus niet, maar het nadeel daarvan is dat bij eventuele gebreken lekkages kunnen optreden nabij de dilatatie en bovendien, ondanks compartimentering, lekkage kan optreden aan weerszijden van de dilatatie. Grof beoordeeld heeft de dilatatie met opstand de voorkeur. Het heeft overigens geen zin om dilataties in de dakbedekking aan te brengen als deze ook niet in zekere mate zijn doorgezet in de onderliggende lagen die te samen de dakconstructie vormen. Hoe groot de vakken die gedilateerd moeten worden mogen zijn is niet eenduidig aan te geven. Bij een losliggend geballast systeem zouden deze anders qua grootte kunnen worden gekozen, dan bij een gekleefd systeem. En bij een min of meer starre ondergrond, zoals een betondak weer anders dan bij een staaldak. Het materiaal van de toegepaste isolatieplaten speelt daarbij een niet te onderschatten rol.
Een aardige vuistregel zou kunnen zijn om geen grotere vakken te maken van circa 250 m2. Daarbij geldt dat sprake dient te zijn van een min of meer vierkant oppervlak.

 

door: Ing. R. ter Stege



Deze website wordt mede mogelijk gemaakt door:

Leveranciernaam