(uitgave 99/2 pag 12)

Beloopbaarheid dakisolatie beter te beoordelen

Ponsweerstand: de maat voor beloopbaarheid

Veruit de meeste dakbeschadigingen komen voort uit mechanische overbelasting door het belopen van het dak bij de uitvoering van de dakwerken of tijdens installatie- of onderhoudswerkzaamheden. Producenten van dakisolatie geven de drukvastheid van hun materialen weer volgens de UEAtc classificaties, maar het begrip ponsweerstand sluit in feite veel beter aan bij de praktijkbelasting door het belopen.

In de Benelux-markt wordt de drukvastheid van daken uitgedrukt volgens een classificatie opgesteld door de UEAtc, een privaatrechtelijke organisatie van certificeringsinstituten in Europa. Achteraf bezien is de keuze voor deze classificatie wat ongelukkig. De UEAtc ontwikkelde namelijk een standaard die op basis van de drukvastheid een voorspelling geeft over de mate van blijvende vervorming die het materiaal -toegepast in een bepaalde dakopbouw- zal ondergaan onder een permanente eenparig verdeelde belasting. De drukvastheid van een isolatiemateriaal mag dan weliswaar veel zeggen over de mate waarin het dak mechanisch over een groot oppervlak is te belasten, het vertelt weinig over het gedrag van het isolatiemateriaal onder bijvoorbeeld de schoenzolen van dakdekkers, installateurs en onderhoudsploegen. In die situatie wordt het isolatiemateriaal immers belast op een relatief klein oppervlak. Om de weerstand van deze mechanische belasting uit te drukken is ponsweerstand een veel beter begrip.

Europese norm

Momenteel is op Europees niveau voor de classificatie van isolatiematerialen een productnorm in ontwikkeling waarbij ook de ponsweerstand wordt betrokken. Op zichzelf is het begrip ponsweerstand niet nieuw, maar tot voor kort bestond er geen eenduidige norm om deze weerstand te bepalen. De technische commissie die deze testnorm EN 12430 heeft ontwikkeld, omschrijft onder meer op welke wijze de ponsweerstand van de materialen dient te worden vastgesteld. Voor dakdekkers bijvoorbeeld is de ponsweerstand van groot belang en ook voor de ontwerper zal er meer duidelijkheid zijn. Schade door mechanische belasting is meestal het gevolg van werkzaamheden op het dak en eerste beschadigingen kunnen dan ook vaak al direct na de oplevering worden waargenomen. Een omvallende gasfles of een ruw weggezette dakrol (pons- of puntbelasting) oefenen als geconcentreerde lasten een veel grotere belasting uit op een klein gedeelte van het oppervlak dan een installatie van honderden kilo's op een groter oppervlak.

Onderscheid druksterkte en ponsweerstand

De druksterkte (of drukspanning bij 10% vervorming) wordt bepaald aan de hand van een test waarbij steeds meer drukkracht op het materiaal wordt uitgeoefend, op een oppervlak van 30cmx 30cm (zie figuur 1). De druksterkte wordt uitgedrukt in kilo Newton per vierkante meter (kN/m2) of in kilo Pascal (kPa). De voor het warmdak gebruikte isolatiematerialen beschikken doorgaans over een drukweerstand van minimaal 65 kPa, een prestatie die ruim voldoet aan de minimale eis van 40 kPa.
De ponsweerstand, eveneens uitgedrukt in kPa, geeft aan in hoeverre de dakisolatie bestand is tegen puntbelasting op een klein oppervlak, oftewel ponsbelasting. De testopstelling om deze weerstand volgens EN 12430 te bepalen bestaat uit een cilinder met een diameter van 80 mm (zie figuur 2).

Het drukvlak van de cilinder (50 cm2) is vergelijkbaar met de gemiddelde oppervlakte van de hak van een werkschoen. Net als bij het bepalen van de druksterkte wordt ook bij de ponsweerstand een steeds grotere drukkracht op het proefstuk uitgeoefend. De test maakt de grens van het elastisch vermogen zichtbaar. Van belang is de kritische drukweerstand die wordt aangetroffen: het punt waarop de elastische vervorming van het materiaal stopt en overgaat in plastische vervorming. Bij harde en brosse isolatiematerialen is dit het punt waarop de plaat breekt, bij flexibele materialen zoals minerale wol is dit het moment waarop een onherstelbare indeuking wordt veroorzaakt.

De mechanische prestaties van rotswol worden voornamelijk bepaald door de volumieke massa en door de vezeloriëntatie van de wol. Door deze beide factoren op de juiste wijze op elkaar af te stemmen wordt gezocht naar een optimum in mechanische prestaties van het eindproduct. Op deze manier werden de mechanische prestaties van rotswol inzake drukweerstand de laatste jaren sterk verbeterd. Bovendien kennen de rotswolsoorten een vezelstructuur die van nature flexibeler is dan de celstructuren van bijvoorbeeld EPS of PUR. Voor de altijd in beweging zijnde staaldaken en de oneffenheden van betonnen daken is deze flexibiliteit bijvoorbeeld van groot belang voor de duurzaamheid van de dakopbouw. Vrijwel alle isolatiematerialen, flexibel of hard, hebben momenteel een drukvastheidsniveau bereikt dat ruim voldoet aan de eisen die in praktijk worden gesteld.

Anders ligt het bij ponsweerstand: om kortstondige puntbelastingen op te kunnen vangen is het van belang dat het isolatiemateriaal de drukspanning goed verdeeld en voldoende flexibel is om te herstellen na belasting. Enkel op die manier kunnen beschadigingen ten gevolge van puntbelastingen worden voorkomen.

Dual-density-technologie

Fabrikanten van rotswol zijn voortdurend op zoek naar nieuwe technieken om met lichtere isolatieplaten de mechanische prestaties van hun producten te verbeteren. De laatste belangrijke ontwikkeling op dit gebied is de zogeheten dual-density-technologie, een gepatenteerde techniek waar in de Benelux enkel Rockwool over beschikt.

De fabrikant slaagde er namelijk in een dakplaat te maken met twee verschillende densiteiten. De toplaag heeft door een veel grotere persing een hogere volumieke massa en een andere vezeloriëntatie dan de onderlaag. De lagen worden in het productieproces homogeen aaneen 'gebakken' waardoor zij over een goede delaminatieweerstand beschikken. Een groot voordeel van deze toegepaste dual-density-technologie is dat de dakplaten beduidend beter beloopbaar zijn dan de rotswolplaten die vervaardigd zijn met de gangbare mono-density techniek. Met deze techniek wordt niet zozeer de druksterkte opgevoerd, maar vooral de ponsweerstand wat natuurlijk de beloopbaarheid ten goede komt.
Figuur 3 laat zien hoe de drukkrachten worden doorgegeven op een betrekkelijk klein oppervlak in mono-density materiaal. Bij de dual-density producten daarentegen worden de krachten in de toplaag beter verdeeld zoals te zien is in figuur 4.
Wanneer de krachten vervolgens in de onderlaag worden doorgegeven, is er feitelijk al geen sprake meer van een geconcentreerde belasting en zullen ze zich uiteindelijk over een beduidend groter oppervlak verdelen. Dankzij de dual-density-technologie is de ponsweerstand van de Rockwool Taurox dakplaten dus veel hoger dan die van andere gangbare isolatiematerialen voor platte daken.

Besluit

Het is eigenlijk opmerkelijk dat de beloopbaarheid van dakisolatieplaten nog steeds uitdrukt wordt volgens de UEAtc classificaties B, C of D voor platte daken. De druksterkte is van belang bij eenparig verdeelde belasting van korte of lange duur, zoals bijvoorbeeld terrasbevloeringen en installatiesokkels, en houdt nauwelijks rekening met de praktijkbelastingen zoals die veroorzaakt worden door personen die zich nu eenmaal over de isolatieplaten moeten verplaatsen om daken te maken of te onderhouden. Dit zijn werkzaamheden waarbij ponsbelastingen optreden en precies dit soort belastingen veroorzaakt het gros van de mechanische beschadigingen op platte daken.


Kies hier:
Inhoudsopgave Roof Belgium 1999
Terug naar Roof Belgium