fbpx

Uitdaging voor klampmetselwerk hoogbouwgevel

Artikel delen

Recentelijk is de laatste van de drie luxe appartementengebouwen van project De Stadhouders in Den Haag opgeleverd. Blikvanger is het 50 meter hoge gebouw Frederik Hendrik. Wat bijna niemand weet is de uitdaging waarvoor de bouwers stonden: hoe zorgen we ervoor dat de gevel van klampmetselwerk bestand is tegen doorbuiging door de forse winddruk en windzuiging vlak aan de kust? Weber Beamix zorgde voor voldoende buig- en treksterkte van deze bijzondere gevel.

Tekst: ing. Frank de Groot
Beeld: Weber Beamix

pand met kraan

Het laatste blok (Casimir) is begin maart 2021 gereed gekomen.

Op de grens van het Haagse Statenkwartier en Duinoord realiseert Bouwbedrijf Waal het project De Stadhouders, bestaande uit drie woontorens en een parkeerkelder. De luxe appartementengebouwen zijn vernoemd naar de stadhouders Frederik Hendrik (vijftien verdiepingen), Maurits (vijf verdiepingen) en Casimir (acht verdiepingen). De gebouwen zijn gerealiseerd bovenop een gezamenlijke, verdiepte parkeergarage en hebben elk hun eigen uitstraling. De eerste twee blokken (met daarbij de blikvanger Frederik Hendrik) zijn medio 2020 opgeleverd. Het laatste blok (Casimir) is begin maart 2021 gereed gekomen. De Stadhouders is ontworpen door Architectenburo Ellerman Lucas van Vugt en Topos Fields. Opdrachtgever is VORM Ontwikkeling BV, Rotterdam
Een bijzonderheid is dat blok 1 en 2 deels zijn gefundeerd op een 1,20 meter dikke keldervloer van een kantoorgebouw dat er eerder stond. De rest is gefundeerd op zand. Minstens zo bijzonder zijn de gevels van klampmetselwerk. De woontorens zijn opgetrokken in tunnelgietbouw, waarbij houtskeletbouw elementen zijn gebruikt om de gevelopeningen dicht te zetten. In het werk is vervolgens een buitenspouwblad van klampmetselwerk aangebracht. Dat daar heel wat rekenwerk en productontwikkeling aan vooraf ging, zal bijna niemand vermoeden.

kantoorpand

Zicht op gebouw Frederik Hendrik met op de voorgrond nog een deel van de gevel van gebouw Maurits.

Uitdaging

Door de combinatie van een houten binnenspouwblad en een klampmetselwerk buitenspouwblad ontstond er een forse uitdaging. “De locatie vlak aan zee en de hoogte van vijftien verdiepingen kan tot een grote winddruk en windzuiging op de gevel leiden. Een houten binnenspouwblad ondergaat daarbij een kleine horizontale doorbuiging. Dat is natuurlijk een lastige combinatie met een klampmetselwerk gevel die bij een te grote doorbuiging kan gaan scheuren”, zegt projectleider John Spoler van Saint-Gobain Weber Beamix.
Bouwbedrijf Waal zocht contact met Bureau Vekemans en Weber Beamix. “Samen met Metselwerk Adviesbureau Vekemans hebben we gekeken welke buigtreksterkte van het metselwerk noodzakelijk is om die doorbuiging te kunnen doorstaan. De HSB-gevelelementen voldoen daarnaast aan alle eisen, alsmede de spouwankers, metselstenen en metselwerk: maar voldoet de totale gevelconstructie ook? Daar ligt de uitdaging. Metselwerk is niet berekend op doorbuiging en bij klampmetselwerk wordt de uitdaging nog groter”, zegt Spoler. Bij klampmetselwerk neemt de dikte namelijk af van 100 naar 65 mm. Daardoor heeft de metselmortel ook minder hechtingsoppervlak.

Bezande steen

Een belangrijke rol is weggelegd voor de hechtsterkte tussen mortel en steen. Het gaat echter om de totale schijfwerking van het klampmetselwerk. Die buigtreksterkte van het metselwerk wordt getoetst door middel van NEN-EN 1052-2 ‘Beproevingsmethoden voor metselwerk – Deel 2: Bepaling van de buigtreksterkte’. De projectleider: “Extra probleem was echter dat we gebruik moesten maken van handvormstenen. De onregelmatige oppervlaktestructuur wordt bereikt door zand aan de mallen toe te voegen. Je hebt dus te maken met een zwaar bezande steen. De zool is niet bezand, maar door de steen op zijn kant te metselen, heb je ineens de bezande kant aan de metselzijde. Het is duidelijk dat dit niet bevorderlijk is voor de hechtsterkte. Er zat niets anders op dan 355.000 stenen – zoveel waren er nodig voor alle gevels – op de bouwplaats van zand te ontdoen. Om dit proces te versnellen en te vergemakkelijken, kwam de projectleider van Waal met het idee om een stenenborstelmachine met een lopende band te ontwikkelen, waarmee één persoon 1.000 bakstenen per uur kon schoonborstelen.”
Spoler vraagt zich wel af of een andere steenkeuze niet veel werk had kunnen voorkomen: “De architect was erg gecharmeerd van de uitstraling van de zoolzijde van de steen. Maar ik adviseer dan toch om te kijken of er onbezande stenen zijn met dezelfde uitstraling.”

test apparaat

Test van proefstukken bij Stichting Technisch Centrum Keramische Industrie (TCKI) in Velp.

Ontwikkeling doorstrijkmortel

“Op basis van de gewenste buigtreksterkte is door onze afdeling R&D een doorstrijkmortel ontwikkeld met een zeer hoge hechtsterkte en die net zoals alle metselmortels voorzien is van de KOMO kwaliteit. Het lastigste was dat de mortel moest voldoen aan strenge prestatie-eisen en tegelijkertijd goed verwerkbaar moest zijn. De doorstrijkmortel wordt in één keer afgewerkt.
We willen uiteraard weten wat nu het geheim is van de nieuwe doorstrijkmortel. Extra cement toevoegen? “Nee, meer cement wil je ook niet uit milieu-oogpunt. Het is een kwestie van de juiste additieven toevoegen. De buigtreksterkte van het metselwerk blijkt hiermee veel hoger te worden dan de genormeerde waarde van 0,3 N/mm2”, aldus de projectleider. Uiteindelijk zijn proefstukken getest bij Stichting Technisch Centrum Keramische Industrie (TCKI) in Velp. De proefstukken zijn horizontaal gelegd op twee steunpunten en vervolgens na zeven en 28 dagen in het midden belast om de doorbuiging na te bootsen.
De resultaten waren uiteindelijk zeer goed. Op enkele plaatsen bleek de steenhuid zelfs los te laten, in plaats van het hechtvlak tussen mortel en steen. Dat geeft al aan dat de hechtsterkte nagenoeg gelijk is aan de sterkte van de steen zelf! Spoler besluit: “Een project als dit maakt meteen duidelijk waar we ons in onderscheiden: het leveren van maatwerk.”

mortelselector

klik op deze afbeelding om naar de mortelselector te gaan