Tegelvloeren in openbare ruimten 2 - Scheurvorming

Dit is de tweede blog in de serie over het ontwerpen van tegelvloeren. Deze blogs sluiten aan op mijn artikel in het Vloer Technisch Magazine (VTM, editie 3/2017). Deze week ga ik wat dieper in op de vraag: hoe ontstaat scheurvorming toch – en wat hebben dilataties hiermee te maken?

Warme tegels, koelere lagen
Iedereen die wel eens op een zomerse dag op een boulevard aan zee is geweest, weet dat tegels door zonbestraling behoorlijk warm kunnen worden. Deze opwarming is relatief oppervlakkig. Vergelijk dit maar met het net zo hete zand op het strand – als je de boulevard afloopt voor een verfrissende duik. Je hoeft het zand met je voeten maar een beetje om te woelen en het is al aangenaam koel. 

In het geval van tegels ontstaat er echter een gevaar: doordat de warme tegels meer willen uitzetten dan de daaronder aanwezige – koelere – lagen ontstaan spanningen over de dikte van de vloer…

Verhindering uitzetten of krimpen
Een ander zomers voorbeeld: een brug opent niet meer, omdat het brugdek – door uitzetten – vast is komen te zitten. Dit komt ook door het opwarmen van het materiaal. Als het uitzetten of krimpen wordt verhinderd, ontstaan spanningen. Deze spanningen kunnen leiden tot schuifspanningen waardoor scheurvorming en onthechting van afwerklagen kan optreden. 

Hetzelfde fenomeen doet zich in voor in de omgekeerde situatie waarbij de onderzijde van de vloer juist sterk afkoelt. Deze situatie komt vaak voor bij vloeren die aan de bovenzijde inpandig liggen en die zich aan de onderzijde in een onverwarmde half open buitensituatie bevinden. Een dergelijke situatie ben ik tegengekomen bij Winkelcentrum Cityplaza te Nieuwegein. Het losliggen van tegels kan resulteren in tegels die over elkaar heen schuiven, waardoor er struikelpartijen op de loer liggen. Dit fenomeen wordt ‘stuik’ genoemd. 

Drukspanningen
Als de tegels een goede hechting hebben aan de ondergrond, dan zal in de tegels een horizontaal gerichte drukkracht ontstaan. De optredende drukkracht wordt door de tegels en de voegen opgenomen.

Steenachtige materialen zijn normaliter goed bestand tegen drukspanningen. Toch kunnen ook drukspanningen schade veroorzaken. Als de tegels niet goed vlak liggen, leidt dit regelmatig tot het ontstaan van trekspanningen in de lijmlaag, loodrecht op het vlak (fig. 1). Hierdoor kan onthechting ontstaan. Als de tegelvoegen niet volledig gevuld zijn, kunnen hoge drukspanningen ontstaan met als gevolg mogelijke afschilfering van de tegelranden (fig. 2). Door hoge drukspanningen in de voeg kan vervorming van de voeg ontstaan, waardoor de aanliggende tegels mogelijk losraken van de ondergrond (fig. 3).