TECHNISCHE INFO. In-situbeoordeling van de windweerstand van platte daken met hechtende plaatsing

De windwerking op een plat dak is een belangrijk thema voor de sector. Er zijn dan ook al heel wat publicaties over verschenen:

• de bepaling van de windbelasting wordt besproken in hoofdstuk 2 van TV 280. De modules CInt en WInt kunnen deze bepaling vergemakkelijken (beide beschikbaar op onze website)
• de bepaling van de windweerstand van een plat dak komt zowel aan bod in deze TV als in Buildwiseartikel 2021/02.03, dat zich toespitst op opbouwen met hechtende plaatsing. In Buildwise-artikel 2020/04.04 wordt een vereenvoudigde en veilige benadering voorgesteld.

Dit artikel gaat dieper in op de windweerstand van bestaande daken met hechtende plaatsing.

In-situbeoordeling

Hoe een bestaand plat dak beoordelen? Deze vraag wordt regelmatig gesteld, vooral wanneer men:

• het dak wenst te renoveren door bovenop de bestaande opbouw een nieuwe isolatie en afdichting met hechtende plaatsing aan te brengen
• de hechting van de bestaande opbouw op een cementgebonden afschotlaag wil nagaan, bijvoorbeeld in geval van problemen of slechte weersomstandigheden bij de uitvoering.

De wind-uplift-proef is de referentiemethode voor de beoordeling van de windweerstand van een dak (zie ook Buildwise-artikel 2009/04.08). Aangezien de apparatuur voor de simulatie van opeenvolgende stormen met toenemende kracht niet toegepast kan worden op een bestaand dak, wordt deze proef in het laboratorium uitgevoerd op een speciaal daarvoor ontworpen maquette.

Er werd daarom een in-situtrekproef ontwikkeld die sinds enkele jaren getest wordt. Deze bestaat erin de proefstukken van het bestaande dak te onderwerpen aan een trekkracht totdat ze breken. Bij deze proef wordt de volgende procedure toegepast op meerdere plaatsen verspreid over het dakoppervlak:

• eerst wordt er op de dakafdichting een stijve plaat (bv. uit multiplex) van 50 cm x 50 cm verlijmd
• de omtrek van deze plaat wordt verticaal uitgesneden tot aan de dakvloer. Om te vermijden dat een wrijvingseffect het resultaat van de proef zou beïnvloeden, wordt het genomen proefstuk afgezonderd van de rest van de dakopbouw door errond een ruimte van zo’n 5 cm breed vrij te maken
• vervolgens wordt op het proefstuk een trek uitgeoefend door middel van een vijzel die bediend wordt door een manuele hydraulische pomp en uitgerust is met een krachtmeetcel (zie afbeelding 1)
• de maximaal bereikte kracht en de breukwijze worden geregistreerd. Deze laatste wordt bepaald door de laag of het raakvlak te identificeren waar de breuk zich voordoet (delaminatie van de isolatie, loskomen van het dampscherm ...).

Proefparameters

Er werd al onderzoek gevoerd naar de reproduceerbaarheid van de in-situtrekproef, de afmetingen van de proefstukken (die overeenstemmen met die van de stijve plaat) en de snelheid waarmee de belastingen toenemen.

Er kon een zekere variatie vastgesteld worden tussen de proefstukken. Dit bevestigt de aanbeveling om minstens vijf proeven uit te voeren (of zelfs meer bij grote oppervlakken), vooral aangezien de uitvoeringsomstandigheden kunnen verschillen van plaats tot plaats en een grote invloed kunnen hebben op de prestaties. De beproefde zones moeten op een representatieve manier gekozen worden, verdeeld over het oppervlak, maar ook rekening houdend met de context waarvoor de proeven uitgevoerd worden (bv. in aanmerking nemen van zones met verschillende uitvoeringsomstandigheden).

Uit de resultaten van de proeven op een plaat van 50 cm x 50 cm en een grotere plaat (100 cm x 50 cm) kon geen enkele noemenswaardige tendens afgeleid worden. De eerste lijkt geschikter, omdat deze gemakkelijker toe te passen is. Een plaat waarvan de afmetingen kleiner zijn dan 50 cm x 50 cm zou minder representatief kunnen zijn, bijvoorbeeld omwille van de gebruikelijke afstanden tussen de lijmrillen.

De snelheid waarmee de belastingen toenemen, werd recent bestudeerd in het kader van een intern project van het Technisch Comité ‘Dichtingswerken’. De in-situproefopstelling wordt handmatig bediend door pompbewegingen, wat sterk verschilt van een opstelling met een laboratoriumpers, waarbij de snelheid nauwkeurig geparametriseerd kan worden. De proef wordt gewoonlijk uitgevoerd aan een snelheid van één pompbeweging per seconde. Dankzij het gebruik van een chronometer kan deze snelheid vrij constant gehouden worden, waardoor de proef gemakkelijker te herhalen is. Voor de in-situproefopstelling komt dit tempo overeen met een verplaatsing van de stijve plaat van ongeveer 1,5 mm/sec of een toename van de belasting met zo’n 1.000 tot 1.700 Pa/s, in functie van onder meer de materiaaleigenschappen (bv. stijfheid van de isolatie).

Interpretatie en correlatie tussen de laboratoriumproef en de in-situproef

Om de resultaten tussen de laboratoriumproef en de in-situproef te vergelijken, werden er twee proeven uitgevoerd op verschillende, zo representatief mogelijke dakconfiguraties (gekozen in overleg met de sector). In totaal zijn er dertig resultaten beschikbaar en bruikbaar. De resultaten van de in-situtrekproeven liggen gemiddeld 2,2 keer hoger dan die van de laboratoriumproeven. Dit verschil lijkt logisch aangezien deze laatste – in tegenstelling tot de in-situproeven – ook dynamische en vermoeiingsbelastingen simuleren.

Ondanks het grote aantal beproefde configuraties zijn de resultaten zeer uiteenlopend en is de correlatiecoëfficiënt heel variabel, wat de bruikbaarheid van deze coëfficiënt op zich bemoeilijkt.

Het is belangrijk om de breukwijze na te gaan. Zo kan men vaststellen of er een gebrek is in de uitvoering van de dakopbouw, zoals een gebrekkige verlijming door een te grote afstand tussen de lijmrillen of onregelmatige of te fijne lijmrillen (onvoldoende lijm of niet genoeg druk tijdens de verlijming; zie afbeelding 2).

De uitsnijding die voor de proef uitgevoerd werd, maakt het ook mogelijk om bijvoorbeeld de staat van de materialen en bevestigingen te beoordelen of de aanwezigheid van water te detecteren. De in-situproef kan eveneens extremen aan het licht brengen (verhoogde of abnormaal lage treksterkte). Voor de tussenliggende sterktes is het, mits de nodige deskundigheid, de gezamenlijke interpretatie van het proefresultaat (gedeeld door de coëfficiënt 2,2) en het gedetailleerde onderzoek van de breukwijze die een indicatie geeft van de werkelijke in-situsterkte van het dak.

Edwige Noirfalisse is ingenieur en sectorale coördinator van de Technische Comités en hoofdprojectleider van het laboratorium ‘Isolatie, dichting en daken’ bij Buildwise. Dit artikel verscheen eerder in Buildwise Magazine maart-april 2023.