Vlekvorming op buitenvloer in graniettegels: wat is er aan de hand?

We starten met een stukje theorie, noodzakelijke achtergrondkennis voor elke professionele tegelzetter. Na het theoretisch gedeelte bespreken we uitvoerig het schadegeval en reiken we oplossingen aan.

Geologische indeling van natuursteen

Een materiaal wordt meestal gekozen in functie van z’n bestemming of toepassingsdomein. Ook voor natuursteen is dit het geval. Naast het esthetische aspect is het ‘paspoort’ van een natuursteentegel een handig document om de nodige karakteristieken op te zoeken.

Verwijzend naar desbetreffende testnormen is een technische fiche een handig hulpmiddel om producten te classificeren. Ze stellen de nodige eisen waaraan de tegels moeten voldoen in functie van hun toepassingsgebied, definiëren de testmethodes en bepalen de toleranties. Om vergissingen tegen te gaan en een duidelijk onderscheid te maken tussen de verschillende soorten natuursteentegels wordt de geschiktheid bepaald aan de hand van de technische eigenschappen die ze bezitten, die op hun beurt met genormaliseerde proefmethodes worden aangetoond.

Geologisch gezien, kunnen we 3 categorieën onderscheiden naargelang:

• de identificatie: belangrijk om het karakter van het ruwe materiaal te identificeren.
• de prestatie bij gebruik: evalueren hoe het materiaal presteert eens het een eindproduct is en men het geplaatst heeft.
• de duurzaamheid: de voorspelling hoe het steenelement zich gedraagt in de tijd en hoe stabiel het is ten opzichte van zijn initiële eigenschappen.

1. Magmatische of stollingsgesteenten

Magmatische of stollingsgesteenten zijn ontstaan door uitharding van vloeibare gesteenten (lava) en worden op hun beurt nog eens onderverdeeld in 3 luiken:

1. Uitvloeiingsgesteenten: zijn uitgehard (afkoeling en stolling) aan het aardoppervlak (magma komt vanuit het binnenste van de aardkorst naar boven). Vb. basalt, pufsteen, puimsteen, …
2. Halfdiep ganggesteenten: zijn verhard in breuken of spleten. Vb. porfier, dioriet, …
3. Dieptegesteenten: zijn geleidelijk afgekoeld onder grote constante druk diep in de aarde. Graniet bijvoorbeeld…

2. Sedimentaire of afzettingsgesteenten

Worden gevormd door afzetting of bezinking van afbraakmaterialen afkomstig van de magmatische gesteenten, die door water werden meegevoerd aan het aardoppervlak. Bijvoorbeeld onze eigene ‘Petit Granit’ (Belgische blauwe hardsteen), Franse Witsteen, zandsteen, travertijn, enzovoorts.

3. Metamorfe gesteenten

Ontstaan uit een ander gesteente, gevormd door omzetting van afzettingsgesteenten, magmatische en andere metamorfe gesteenten bij hoge temperatuur en/of druk, zoals bij gebergtevorming. Marmer, kwartsiet, schist, gneiss, enzovoort zijn hier enkele voorbeelden van.

Steenafwerking

Natuursteen kan verschillende oppervlaktebewerkingen ondergaan, maar dit kan in grote mate het einduitzicht beïnvloeden. Polijsten bijvoorbeeld zal over het algemeen de kleuren donkerder en intenser doen uitkomen, terwijl vlamstralen een verzachtende kleurenschakering met zich zal meebrengen.

De keuze van de oppervlaktebewerking zal sterk afhangen van de aard en de gebruiksbelasting van het materiaal zelf.

Korte samenvatting van klassieke afwerkingsvormen

• Glad: gepolijst – verzoet – geschuurd
• Ruw: gezaagd – gezandstraald – gevlamd
• Speciaal: gebouchardeerd of puntgehamerd – edelstaal –  frijnslag – oude ijsbloem

Natuursteen is sowieso altijd uniek. Zelfs al is de blok uit dezelfde groeve ontgonnen, nooit zullen platen of tegels identiek zijn. Natuursteentegels hebben zowel een functionele als decoratieve functie. De toepassingsdomeinen zijn heel ruim dank zij hun mechanische, mineralogische microstructurele eigenschappen. Het karakter van de steen moet steeds gelinkt worden aan de ruimte en omgeving waarin ze zal moeten worden geplaatst.

Sommige afwerkingen kunnen niet worden toegepast op bepaalde natuursteensoorten. Fijn gefrijnde bewerkingen lukken moeilijk of niet op sommige types graniet bijvoorbeeld, terwijl polijsten quasi niet kan voor bepaalde kalkstenen.

De belastingen die schade kunnen veroorzaken aan een vloer die hoofdzakelijk is bestemd voor het verblijf en circulatie van personen, kunnen onderverdeeld worden in drie categorieën: mechanische belastingen, de thermische belasting en de fysiekchemische aantasting afkomstig van eventueel contact met verschillende agressieve stoffen.

Recent schadegeval met terrastegels in natuursteen

Een particulier tuinterras werd betegeld met een kleine 100 m² Chinese graniet van het formaat 60/60/3. Nog geen jaar na de plaatsing werden twee soorten vlekken op de vloer vastgesteld die blijkbaar geleidelijk aan vanzelf tevoorschijn kwamen. Na wat heen en weer ge e-mail van de klant naar de leverancier en uitvoerder van de tegelwerken, kon de oorzaak van dit fenomeen maar niet achterhaald worden. En daar een consensus van partijen uitbleef, kwam het tot een vrijwillig onderzoek, ook ‘minnelijke expertise’ genoemd.

Afleidend uit precedente informatie van de eigenaars en antwoorden van de tegelzetter van dienst zou de ondergrond bestaan uit een voldoende dikke en drainerende ondergrond, doch hier kon verder geen gedetailleerde opbouw gespecifieerd worden. De vloerlegger bevestigde dat voor wat betreft het afschot van het terras een gemiddelde helling werd genomen van ± 1% (1cm/lm). De oppervlaktebewerking van desbetreffende natuursteentegels, met name gevlamd en geborsteld, vraagt eerder een afschot van 1,5% tot 2%. Het WTCB Dossier 23-3/2009 ‘Randafwerking van betegelde buitenterrassen op de volle grond 2009/03.11’ bevestigt al evenzeer deze noodzaak. Daarin staat: “De tegels worden bij voorkeur uitgevoerd met een helling van 1,5%. De betonplaat die dienst doet als ondergrond, zou op haar beurt een helling van om en bij de 2% moeten vertonen, tenzij deze opgebouwd is uit drainerend korrelbeton (wat overigens steeds aanbevolen is).”

Op basis van verdere mondeling verstrekte informatie, waaronder ook uitgesproken uitbloeiingen in en rond de voegen, kon de aangestelde expert reeds afleiden dat wellicht enkele belangrijke aandachtpunten aan de tegelzetter zou zijn ontgaan. Maar voor de mysterieuze groenachtige spotvorming in de tegels zelf kon geen verklaring gevonden worden.

Het moment dus om enkele deskundigen daadwerkelijk aan het werk te zetten om de oorzakelijke verbanden te bepalen, uit te vissen uit welke opbouwlagen de buitenvloer effectief bestaat, en indien het evenwel nog toepasselijk zou zijn, de herstelmogelijkheden te bepalen.

Werfbezoek met partijen

Het nemen van stalen (boringen) werd op het ogenblik van het onderzoek door de eigenaar niet toegestaan, wat het werk van de expert niet vergemakkelijkte. Desalniettemin werd het terras onderzocht en gezocht naar de oorzaak van de vlekken. Er werd op een hoek een tegel weggehaald, weliswaar met uitdrukkelijke toelating van de bouwheer, om toch enig idee te kunnen vormen van de plaatsingsmanier en contactoppervlak legzijde tegel/ondergrond.

Meteen 3 heel duidelijke vaststellingen:

• aan de vaste muurdelen waren de voegen elastisch opgekit maar onder de silicone zaten de tegels tegen de muren vast met mortelresten.
• noodzakelijke uitzettingsvoegen, met name ten minste om de 16 m², maximaal 4 lm en op de hoeken van het gebouw ontbraken.
• in principe diende men ook rekening te houden met de lengte/breedte-verhouding, wat al evenmin het geval was.

In het WTCB-Contact 2013/2 stelt men duidelijk in hoofdstuk ‘Scheurvorming in keramische of natuurstenen buitenbetegelingen’: “De voornoemde spanningen zullen bij deze plaatsingsmethode niet groot genoeg zijn om meldenswaardige scheuren te veroorzaken in de betegeling op voorwaarde dat de vloerbedekking en de dekvloer voorzien zijn van uitzettingsvoegen die de terrasvloer in kleine vloervelden opdelen (doorgaans 15 tot 16 m²), de dekvloer voldoende gewapend is en zonder al te veel wrijving kan bewegen over de ondergrond.”

Het holklinken van een groot deel van de tegels, (vooral aan de buitenranden en aansluitend tegen een graspartij), gepaard gaande met degradatie van tegelvoegen, wees reeds op het loskomen van de randzones.

Verder werd er, niettegenstaande de terrastegels nog nat waren door lichte regenval, zowel in de tegels zelf als aan de voegranden van vooral de vijverboordstenen witte zoutachtige uitbloeiing te zien.

Destructief onderzoek

Het bizarre groenachtige verschijnsel aan het oppervlak van enkele tegels deed in eerste instantie denken aan volgende fenomenen:

• Een malachietachtige vlek. Normaal is dit een natuurlijk verschijnsel (kopercarbonaat) eigen aan de steen die uitgesprokener wordt door oxidatie.
• Het zou ook een reactie kunnen geweest zijn door onzuiverheden direct onder de tegellegzijde door gebruik van ongewassen vervuild zand, of cementreactie.

Verder wilde de expert onderzoeken wat er onder de tegels aan de hand zou kunnen zijn. Een zwaar holklinkende tegel op de hoek van het terras kon bijna met de hand opgetild worden. Logischer wijze ligt deze zwakke cohesie aan de basis van schuifspanningen tussen tegel en hechtmiddel.

Donkere tegels nemen immers veel meer warmte op bij bezonning dan lichtgekleurde natuursteen, wat de uitzettingscapaciteit van dit type natuursteen sterk zal beïnvloeden. De expert stelde dat verschillende uitzettingscoëfficiënten van niet-gedilateerde opbouwlagen onderling zorgen voor ongelijke schuifkrachten met dergelijk onthechtingsfenomeen tot gevolg.

Bij nadere controle van de verwijderde graniettegel werden volgende anomalieën vastgesteld:

• Er bevond zich zowel in het midden van de willekeurige mortelmassa als vooral ter hoogte van de randen heel wat restvocht.
• Er werd met 100% zekerheid geen witte cement gebruikt, noch in de dekvloer, noch in het mortelbed, wat niettegenstaande de betrekkelijke compactheid van de steen een eerste oorzakelijk verband met de vlekken kon leggen.
• Er waren behoorlijke holtes aanwezig in het legbed, wat wees op een zwakke volplaatsing met mogelijke condensvorming in de kraters bij temperatuurverschillen tot gevolg. Dit kon mogelijks de langwerpige uitbloeiing verklaren.
• De uiteinden/boorden van het terras waren dichtgepleisterd met grijze mortel, rechtstreeks aansluitend met het grasveld, zonder vorstboord of gelijkaardige randafsluiting!
• Verder werden er geen afwateringssystemen noch vorstboord(en) rond het terras voorzien, zodat het hemelwater enkel in het gras zijn weg kon vinden.

Conclusie van de expert

Niettegenstaande men er had kunnen vanuit gaan dat de onderliggende opbouwlagen van de tegelvloer uitgevoerd werden conform de voorschriften te lezen in de desbetreffende TV’s en dossiers van het WTCB, met name gerespecteerde laagdiktes, zandtype, korrelgroottes van de granulaten, cementsoort, wapening en wapeningtype, druksterkte (cfr. dichtheid), werd de uitgevoerde plaatsingstechniek, onder voorbehoud van verder destructief onderzoek, toch enigszins in vraag gesteld.

Het feit dat geen enkele dilatatievoeg aanwezig was (ook de randisolatie ontbrak!), geen witte cement werd gebruikt, noch in de dekvloer, noch in de legmortel, en de natuursteentegels bovendien onvoldoende vol en zat geplaatst werden, mede gelet op het zeer gemakkelijk verwijderen van een door de tegelzetter zelf uitgekozen tegel, kon de plaatsing als zijnde niet volgens de regels van de kunst en het goede vakmanschap beschouwd worden.

Bovendien was het signaal van onthechting zeer duidelijk vanwege de reeds degraderende en kalk-afzettende voegen, en duidelijk hoorbare holle klanken onder de tegels. Deze stelling werd tevens gestaafd door het feit dat het terras een te weinig afschot had, waardoor insijpeling van water langsheen de voegen en tegelranden gestimuleerd werd en er geen enkele maatregel voor het verzekeren van een continue hemelwaterevacuatie was getroffen.

De willekeurige vlekvorming in de natuursteentegels zelf was volgens de expert enerzijds eigen aan dit type graniet, maar anderzijds mogelijks een louter gevolg van de in voorkomend geval vervuilde onderliggende lagen.

De holtes in de uitgeharde mortelspecie kunnen condens onder de tegels insluiten dat in de winter kan bevriezen (uitzetting) en in de zomer voor dampdruk kunnen zorgen, met alle gevolgen vandien: degradatie van de volledige terrasvloer op zelfs korte termijn!

Een bijkomende zorg van de expert was, dat naast de CE-markering, er een DoP-attest (Declaration of Performance) diende voorgelegd te worden. Als gevolg van de Europese Verordening Bouwproducten is de toeleverende industrie (fabrikanten, importeurs en distributeurs) vanaf 1 juli 2013 verplicht een prestatieverklaring mee te leveren. Dergelijk attest geeft informatie over de belangrijkste prestaties van het product en het beoogde gebruik ervan. Deze prestatieverklaring vormt een bewijs dat het product bij introductie op de markt en bij verdere distributie voldoet aan de prestaties die voor specifieke toepassingen ervan worden verlangd. Dit is al evenzeer van even groot belang bij de producentaansprakelijkheid.

Moraal van het verhaal: "bezint eer ge begint". Vrij vertaald: informeer u bij elke kleine twijfel, raadpleeg de beschikbare richtlijnen en school u regelmatig bij. Je kunt nooit genoeg weten.