Proef om de windweerstand van bestaande platte daken in situ te beoordelen

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

• het dak wil 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.

WIND-UPLIFT-PROEF

De wind-uplift-proef is de referentiemethode voor het beoordelen van de windweerstand van een dak. Aangezien de apparatuur voor het simuleren van opeenvolgende stormen met toenemende kracht niet toegepast kan worden op een bestaand dak, wordt deze test in het laboratorium uitgevoerd op een speciaal daarvoor ontworpen maquette.

Om dit probleem te verhelpen, heeft Buildwise een in-situtrekproef ontwikkeld die sinds enkele jaren getest wordt. Ze bestaat erin de proefstukken van het bestaande dak aan een trekkracht te onderwerpen totdat ze breken. Bij deze proef wordt de volgende procedure toegepast op meerdere over het dakoppervlak verspreide plaatsen:

• 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 proefstuk afgezonderd van de rest van de dakopbouw door er een ruimte van zo’n 5 cm breed rond vrij te maken
• vervolgens wordt er op het proefstuk een trekkracht uitgeoefend door 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. De breukwijze 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.

Tussen de proefstukken werd een zekere variatie vastgesteld. Vandaar de aanbeveling om minstens vijf proeven uit te voeren (of zelfs meer bij grote oppervlakken), vooral omdat de uitvoeringsomstandigheden kunnen verschillen van plaats tot plaats en een grote invloed kunnen hebben op de prestaties. De geteste zones moeten representatief 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 ze 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 met een snelheid van één pompbeweging per seconde. Met 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

Om de resultaten van de laboratoriumproef te vergelijken met die van de in-situproef, werden er twee testen 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 omdat de laboratoriumproeven – in tegenstelling tot de in-situproeven – ook dynamische en vermoeiingsbelastingen simuleren.

Ondanks het grote aantal geteste 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 hiervoor de nodige deskundigheid aan de dag gelegd wordt – 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.

Bron: het artikel ‘In-situbeoordeling van de windweerstand van platte daken met hechtende plaatsing’ van ir. Edwige Noirfalisse, sectorale coördinator van de Technische Comités en hoofdprojectleider bij het laboratorium ‘Isolatie, dichting en daken’, in het Buildwise Magazine van maart-april 2023. Enkel het originele artikel, te vinden op www.buildwise.be, geldt als referentie.