Waterdichte keldermuren met dubbele wanden

Dubbele wanden worden vaak toegepast als keldermuren dankzij onder meer de hoge afwerkingsgraad en de korte constructietijd. Meer en meer worden kelders ingericht als woonruimte, waardoor het gebruik van geïsoleerde dubbele wanden noodzakelijk kan zijn. Voor dit hoogwaardig gebruik vormt de waterdichtheid een belangrijk onderdeel van het ontwerp en de uitvoering. Hierbij worden nog wel eens fouten gemaakt die kunnen leiden tot lekkages, zeker bij een hoog grondwaterpeil. Nochtans kan door het gebruik van een speciaal waterdichtingssysteem op een vrij eenvoudige en effectieve manier een kelder in drukkend grondwater perfect waterdicht gebouwd worden met dubbele wanden. In dit artikel wordt een kort overzicht gegeven van de meest gebruikte systemen en wordt stilgestaan bij de belangrijkste uitvoeringsaspecten.

Voordelen

Bouwen met dubbele wanden biedt voordelen op vlak van waterdichtheid. De thermische krimp van het stortbeton in een dubbele wand is veel kleiner dan deze van het beton in volledig ter plaatse gestorte wanden. Door het geringer volume aan stortbeton ontstaat er minder hydratatiewarmte die bovendien gedeeltelijk wordt geabsorbeerd door de prefab platen. Een ander voordeel is dat de prefab platen het stortbeton afschermen van de omgevingslucht waardoor de uitdrogingskrimp gereduceerd wordt. De prefab platen zelf worden bovendien geproduceerd met een hoogwaardig beton, hetgeen resulteert in een grote weerstand tegen waterindringing.

Overal waar twee wandelementen tegen elkaar worden geplaatst ontstaan verticale voegen. Deze stootvoegen vormen zwakkere doorsnedes waar krimpscheuren in het stortbeton geconcentreerd worden. In de horizontale voeg tussen de funderingsplaat en de wand, maar ook in de horizontale voegen ter hoogte van eventuele tussenvloeren kunnen scheuren ontstaan onder invloed van de belasting (grond en water). Bij correct ontworpen dubbele wanden weet men dus dat enkel de horizontale en verticale voegen gevoelig zijn voor lekkages. Door het afdichten van deze voegen met een specifiek waterdichtingssysteem, bestaande uit profielen, banden of membranen, kan een volledig waterdichte kelder gerealiseerd worden (zie verder).

Voorschriften dubbele wanden

Als het oppervlak van de wand aan de luchtzijde geen vochtplekken mag vertonen (dichtheidsklasse 2 van NBN EN 1992-3), wordt een totale wanddikte van 30 cm aanbevolen. In de praktijk hebben daarom de meeste dubbele wanden een holle ruimte van 18 tot 20 cm. Opdat enkel krimpscheuren optreden ter plaatse van de stootvoegen wordt de lengte beperkt tot 2,5 keer de wandhoogte met een maximum van 9 m. De hechting tussen het stortbeton en de prefabplaten van de dubbele wand is belangrijk. Deze wordt bepaald door de adhesie tussen beide betons en de ruwheid van de prefabplaten. De fabrikanten trachten de gewenste adhesie en ruwheid te bekomen door een gerichte sturing van de betonsamenstelling, de consistentie en de verdichting.

De wapening in de prefabplaten moet berekend worden volgens de NBN EN 1992-1-1. Vooral de scheurbeheersing speelt voor de waterdichtheid een belangrijke rol. De norm NBN EN 1992-3 geeft op dat vlak heel wat praktische informatie. Bijzondere aandacht hoort te gaan naar de wachtstaven in de funderingsplaat. Die moeten correct gedimensioneerd worden om een goede verbinding met de wand te bekomen met een beperkte scheurvorming. In sommige gevallen is het noodzakelijk om horizontale constructieve wapening te plaatsen in de verticale voegen. Deze voegwapening mag een correcte plaatsing van het waterdichtingssysteem niet hinderen en omgekeerd.

Voordat de wandelementen geplaatst worden is het noodzakelijk om het contactoppervlak van de funderingsplaat op te ruwen en zuiver te maken. De gedeeltelijk ingestorte waterdichtingsprofielen of -banden dienen te worden ontdaan van cementsluier en betonresten. Oneffenheden in de funderingsplaat kan men compenseren door de wandelementen te stellen op afstandhouders van minstens 3 cm dik. De voeg wordt op deze manier aan de voet van de wand volledig met stortbeton gevuld. Het isbelangrijk bijzondere aandacht te besteden aan het bekisten van de voegen om het uitlopen van het stortbeton te voorkomen. Het dichten met bouwschuim is onprofessioneel omdat het schuim ongecontroleerd in de holle ruimte kan terecht komen, met een gereduceerde betonnen doorsnede tot gevolg.

Schade aan de wandelementen veroorzaakt tijdens de montage vraagt een vakkundig herstel met een geschikt product volgens de normenreeks NBN EN 1504 – ‘Producten en systemen voor het beschermen en herstellen van betonconstructies’. Eventueel loszittende delen moeten verwijderd worden en samen met het vullen van de holle ruimte hersteld worden.

Voorschriften stortbeton

Om de krimp van het stortbeton te beperken moet de water-cementfactor beperkt worden tot 0,50. De maximale korreldiameter (D_max) voor een holle ruimte van 18 tot 20 cm dik bedraagt 16 mm. Het is raadzaam om een beton met een D_max van 8 mm te gebruiken voor de eerste 30 tot 50 cm voor een goede vulling van de holle ruimte en een perfecte omhulling van de wachtstaven en de waterdichtingsprofielen of -banden.

Naast de samenstelling is een goede verwerking van het beton zeer belangrijk. Met het oog op uitvoeringsgemak is de minimale consistentieklasse S3 of F3. Het toevoegen van water op de werf om de verwerkbaarheid te verhogen is verboden. Vlak voor het storten van het beton moeten de binnenoppervlakken van de wandelementen bevochtigd worden om absorptie van het aanmaakwater te voorkomen. Het beton moet gelijkmatig aangebracht en verdicht worden in lagen van 30 tot 50 cm. Om de storthoogte te beperken tot 1 m kan een betonpomp met dunne stortbuizen gebruikt worden of een betonkubel met slurf. De volledige wand moet in één fase gevuld worden om horizontale hernemingsvoegen in de wandelementen te vermijden. Bij grote constructies kan het in uitzonderlijke gevallen noodzakelijk zijn om ter plaatse van een stootvoeg een hernemingsvoeg te voorzien. Om schade tijdens het betonstorten te voorkomen verklaart de prefabrikant de maximale speciedruk. Het is belangrijk dat de aannemer de stortsnelheid hierop afstemt. Volgens bijlage B van de NBN EN 14992 komt een druk van 30 kN/m² voor consistentieklasse F3, bij een omgevingstemperatuur van 20°C, overeen met een stortsnelheid van 80 cm/uur, zonder het gebruik van een vertragende hulpstof. Na het vullen moet de bovenzijde van de wand afgedekt worden met een folie om uitdroging van het beton te voorkomen.

Horizontale voegen

Een veel gebruikte interne voegafdichting aan de voet van de wand is een waterkeerplaat in staal. De onderste helft van deze platen wordt in de funderingsplaat gestort, de bovenste helft wordt omhuld met het stortbeton waarmee de holle ruimte van de dubbele wand wordt gevuld. De bovenwapening van de funderingsplaat moet aangepast worden om de waterkeerplaat correct te kunnen plaatsen (fig. 1). De werking berust op het labyrintprincipe, d.i. het vergroten van de infiltratieweg van het water. Er zijn tegenwoordig ook waterkeerplaten verkrijgbaar met een coating, die de hechting met het beton verbeteren waardoor de inbouwdiepte in de funderingsplaat beperkt kan worden tot 3 cm. Hierdoor kunnen deze platen op de bovenwapening van de funderingsplaat geplaatst worden (fig. 2). In plaats van stalen waterkeerplaten kan men ook kiezen voor verscheidene kunststof voegenbanden, al dan niet uitgevoerd met een geïntegreerde zwelband om de inbouwdiepte in de funderingsplaat te beperken. Om een goede omhulling met beton te bekomen moet de afstand tussen de waterkeerplaten of de voegenbanden en de wachtstaven minstens 5 cm bedragen. De verbinding tussen twee waterkeerplaten of voegenbanden, die in elkaars verlengde liggen, moet uiteraard ook waterdicht zijn. Bij stalen waterkeerplaten gebeurt dit door lassen, verlijmen of door gebruik te maken van speciale klemmen zodat de platen perfect tegen elkaar blijven gedrukt tijdens het betonstorten. Bij kunststof voegenbanden gebeurt de verbinding meestal door verlijmen.

Minder gebruikt zijn de zwelbanden en de injectie­systemen. Deze worden afgeraden als enige waterafdichting en dienen dan ook als aanvulling op reeds aanwezige systemen. Ze worden na het uitharden van de funderingsplaat aangebracht op het oppervlak. Als de buitenzijde van de kelderwand toegankelijk is, kan 
ook een externe voegafdichting overwogen worden. Dit zijn stripvormige dichtingsmembranen die meestal via verlijming worden aangebracht. Externe voegafdichtingen kunnen geen waterdichte verbinding vormen met interne voegafdichtingen. Een combinatie van beide systemen is dus niet mogelijk, bijvoorbeeld in een hoek van de kelder, waarbij één buitenzijde wel toegankelijk is en de andere niet. Alle voornoemde systemen kunnen ook toegepast worden voor de afdichting van de horizontale voegen ter hoogte van de tussenvloeren bij kelders met meerdere bouwlagen.

Verticale voegen

Ook voor de stootvoegen kunnen, al dan niet gecoate, stalen waterkeerplaten of kunststof voegenbanden gebruikt worden. Het verschil met deze voor de horizontale voegen is dat ze voorzien zijn van elementen die de wand verzwakken over minstens 1/3de van de wanddikte. Op deze manier wordt op een gecontroleerde manier een krimpscheur op de juiste plaats geïntroduceerd (fig. 3). Krimpwapening in de verticale voegen is daarom niet nodig. Aan de voet van de wand moet de verticale voegafdichting bevestigd worden aan de horizontale voegafdichting met behulp van klemmen.

Een alternatieve oplossing is het gebruik van krimpbuizen. Dit zijn kunststofbuizen voorzien van delen om de scheuren in te leiden en om de infiltratieweg van het water te vergroten (fig. 4). Vóór de montage worden aan de onderzijde van de krimpbuizen twee insnijdingen aangebracht voor de bevestiging op de horizontale waterkeerplaat of voegenband. Belangrijk bij de krimpbuizen is dat de onderzijde volledig gevuld wordt met stortbeton (D_max 8 mm). Hiervoor moet de onderzijde van de krimpbuis minstens 5 cm boven de funderingsplaat geplaatst worden. Als de buitenzijde van de kelderwand toegankelijk is kan ook een externe voegafdichting overwogen worden.

Voor de afdichting van hernemingsvoegen kunnen ook, al dan niet gecoate, stalen waterkeerplaten of kunststof voegenbanden gebruikt worden, die verwerkt zijn met een rooster uit geperforeerd strekmetaal. Dit rooster vormt de verloren bekisting.

Bijzonderheden geïsoleerde dubbele wanden

Voor dichtheidsklasse 2 van NBN EN 1992-3 wordt een holle ruimte van 18 cm dik aanbevolen. De lengte van de elementen wordt beperkt tot 
2,5 keer de wandhoogte met een maximum van 8 m. Alle voornoemde waterdichtings­systemen kunnen ook gebruikt worden bij geïsoleerde dubbele wanden. Om het uitlopen van het stortbeton ter plaatse van de verticale voegen te voorkomen aan de isolatiezijde, kunnen tijdens de montage bijvoorbeeld schuimbanden tussen de isolatieplaten van twee naburige elementen gestoken worden. De isolatieplaten moeten bovendien waterafstotend zijn.

Besluit

Bij de uitvoering van waterdichte kelderwanden met al dan niet geïsoleerde dubbele wanden is, naast het plaatsen en vullen van de dubbele wandelementen, ook het inbouwen of plaatsen van het waterdichtingssysteem belangrijk. Een strikte naleving van de plaatsings- en inbouwvoorschriften is aan de orde. Vergeet ook niet voldoende aandacht te schenken aan de waterdichting van doorvoeringen, anders zijn alle andere inspanningen een maat voor niets. Ook hiervoor zijn speciale systemen verkrijgbaar. (BHE) l

Referenties

• Technische voorlichting 247, Ontwerp en uitvoering van vloeistofdichte constructies, WTCB, november 2012
• Technische brochure dubbele wanden, Febredal
• Tagungsband für die Bau & Praxis-Reihe 2018 für Bauwerksabdichtungen, Sonderdruk aus Der Bausachverständige, Fraunhofer IRB Verlag
• Elementwände im drückenden Grundwasser – Chance oder Risiko, Sonderdruk aus Der Bausachverständige, Heft 1/2011 und 2/2011, Fraunhofer IRB Verlag
• Betonfassaden im Thermowand-System, Syspro, november 2010
• Die Technik zu Decke und Wand, Syspro, juni 2013
• Positionspapier zur Anwendung der WU-Richtlinie, Syspro, 29/6/2018
• WU-Richtlinie, DAfStb, 2017
• NBN EN 1992-1-1:2005 + ANB:2010 – Ontwerp en berekening van betonconstructies – Algemene regels en regels voor gebouwen
• NBN EN 1992-3:2006 + ANB:2013 – Ontwerp en berekening van betonconstructies – Constructies voor keren en opslaan van stoffen
• NBN EN 14992+A1:2012 + NBN B 21-612:2010 + NBN B 21-612:2010/A1:2019 – Geprefabriceerde betonproducten – Wandelementen