Brandwerende kit

Naden en voegen zijn onvermijdelijk in bouwkundige constructies. Ze kunnen als zwakste schakel bepalend zijn voor de brandwerendheid van een brandcompartiment. Afdichtingsspecialisten adviseren de toepassing van een brandwerende kit. Prima materiaal, maar is het ook geschikt voor alle omstandigheden? Is een kit waarmee een doorvoering rond een buis of leiding wordt afgewerkt ook te gebruiken in een dilatatievoeg? Is het afdichtingsmateriaal voor een naad in een bouwkundige aansluiting ook getest in een bewegende voeg? In dit artikel gaan we in op de toepasbaarheid van brandwerende kitten in dilatatievoegen.

De brandwerendheid van bouwmaterialen wordt vastgesteld aan de hand van Europese normen. Onderscheid wordt gemaakt tussen test- en classificatienormen. In een testnorm normwordt beschreven hoe de brandwerendheid van bijvoorbeeld dragende en niet-dragende elementen, (lift)deuren, luiken, ramen en installaties dient te worden beproefd. De classificatienorm beschrijft hoe de resultaten van de proeven moeten worden gecategoriseerd. De testnorm voor dilatatievoegen is vreemd genoeg ingedeeld in de serie EN 1366 voor ‘Bepaling van de brandwerendheid van installaties in gebouwen´. Hier vinden we ook de testnormen voor ventilatiekanalen, brandkleppen, serviceschachten en doorvoeringen. De voeg of naad rond een leidingdoorvoering is natuurlijk wat anders dan een bouwkundige dilatatievoeg. Daarom zijn er verschillende testnormen. Voegvullingsmaterialen zoals kit kunnen worden getest volgens de EN 1366-3 (doorvoeringen) en de EN 1366‑4 (afdichting van rechte voegen). Voor de classificatie wordt in beide gevallen norm 13501-2 gebruikt.

Het verschil tussen een test- en een classificatienorm blijkt voor sommige applicatiebedrijven maar ook voor producenten en leveranciers van kit niet helemaal duidelijk. Promotionele kreten als ‘voldoet aan de Europese norm 1366-4’ of ‘getest volgens de EN 13501-2’ getuigen van weinig kennis van zaken.

In productinformatie wordt zelden de classificatie van het product vermeld. Deze is echter van groot belang voor de opdrachtgever. Niet elke brandwerende kit is immers geschikt voegbewegingvoor bijvoorbeeld een werkende horizontale voeg van 40 mm. Wij vroegen de classificatierapporten op van brandwerende kitten die op de Nederlandse markt verkrijgbaar zijn. Dit zijn de bevindingen:

  • Producten blijken soms alleen getest volgens de EN 1366-3 (doorvoeringen).
  • De classificatie is alleen van toepassing voor verticaal gebruik (V-classificatie)
  • De meeste kitten zijn alleen getest in statische toestand (X-classificatie) en zijn dus ongeschikt voor toepassing in werkende voegen.
  • De opgegeven brandwerendheid (EI-waarde) is geldig voor een beperkte voegbreedte (meestal tot 30 mm, soms tot 50 mm).

Meer informatie over classificatie van brandwerende voegafdichtingen vindt u in het artikel ‘Brandwerende voegafdichting, tien controlepunten’.

Gesteld kan worden dat veel brandwerende kitten niet geschikt zijn voor het afdichten van werkende brede dilatatievoegen. Enkele producten beschikken echter wel over de juiste KitMetWolclassificatie. Deze blijkt dan in alle gevallen te zijn gebaseerd op een voeg die volledig is gevuld met minerale wol van een bepaalde dichtheid en met een nauw omschreven compressie. De vraag doet zich dan voor in hoeverre de brandwerendheid nog wordt gerealiseerd door de kit. Een concurrerend product als Vedafeu C is gemaakt van minerale wol en heeft een classificatie EI 240. Zonder kit!

Bij een verdere vergelijking tussen Vedafeu C en een met minerale wol gevulde en met kit afgewerkte voeg is de eerstgenoemde in verschillende opzichten de betere keus voor werkende dilatatievoegen. Vedafeu C, een koord van minerale wol dat is samengebonden met glasvezelgaren, heeft onder alle omstandigheden de compressie waarmee ook is getest. Het glasvezelgaren staat immers garant voor een constant volume van het koord. Controle op de kwaliteit van de voegafdichting kan dus achterwege blijven. Zeker wanneer het gaat om grotere voegbreedten is Vedafeu C prijstechnisch interessant. Als alle materialen en hun verwerking worden meegerekend, dan biedt Vedafeu C een betrouwbare en voordelige oplossing.

Brandbescherming bouwstoffen

Constructieve bouwmaterialen moeten worden beschermd tegen bezwijking door brand. Meestal zijn daarvoor prima oplossingen voorhanden, maar hoe dekken we bouwstoffen af die zijn opgenomen in een werkende voeg? Lengteverandering van de bouwdelen moet  immers mogelijk blijven.  Zonder beschermende maatregelen kan de hitte van de brand in de voeg zijn destructieve werk doen. Ook niet constructieve materialen zoals  instortvoegenband, lopen het gevaar te worden aangetast door brand. De kunststof is niet bestand tegen vlammen en hoge temperaturen. Daarbij zijn in een voeg ingebouwde materialen niet gemakkelijk te vervangen. Een reden te meer om het juiste brandwerende materiaal toe te passen.

In de regelgeving omtrent brandveiligheid wordt onderscheid gemaakt tussen de veiligheid voor de gebruikers van het gebouw en de veiligheid met betrekking tot bezwijken. In de veiligheid voor de in het pand aanwezige personen wordt voorzien door de opdeling van een gebouw in brandcompartimenten. Deze bestaan uit één grote of verschillende kleine ruimten. Compartimentering verhindert dat een brand zich ongehinderd en ongelimiteerd kan verspreiden waardoor veilige vluchtwegen worden geboden voor de aanwezigen. Het biedt echter geen oplossing voor het bezwijken van een draagconstructie. Een (tijdelijk) geïsoleerde brand kan nog altijd schade aanrichten aan de draagkracht met bezwijking alsdeuvel mogelijk gevolg. Als een constructiedeel tot de hoofddraagconstructie behoort, kan bezwijking zelfs leiden tot instorting van het gehele gebouw.

Ook ‘onbrandbare’ materialen als gewapend beton en staal kunnen bezwijken als gevolg van brand. Boven de honderd graden Celsius loopt de stijfheid van staal al terug. Bij temperaturen boven 400 °C neemt ook de sterkte af. Ook in gewapend beton is staal de zwakste schakel. Het dekkingslaag kan bij hoge temperaturen van de wapening spatten, waardoor deze bloot komt te liggen en alsnog in direct contact komt met het vuur.

Draagconstructies dienen dus beschermd te worden tegen met name de hitte van een brand. De eisen zijn afhankelijk van de hoogte en de gebruiksfunctie  van het gebouw. Onderscheid wordt gemaakt tussen ´slaapgebouwen´ zoals  ziekenhuizen en hotels en ´niet-slaapgebouwen’. Voor de hoofddraagconstructie van hoge slaapgebouwen gelden de zwaarste eisen. Momenteel is dat 120 minuten.

Het Bouwbesluit hanteert als definitie voor de brandwerendheid tegen bezwijken ‘de tijd gedurende welke een constructieonderdeel bij verhitting van de standaard brandkromme weerstand kan bieden aan de erop werkende belasting’. Deze standaard brandkrommebrandkrommen is vastgelegd in norm EN 1363-1 en geeft het gestandaardiseerde verloop aan van de temperatuur gedurende de tijd. De standaard brandkromme wordt doorgaans gebruikt bij het beproeven en classificeren van bouwstoffen en constructies. Naast de standaard brandkromme zijn er ook andere curven in gebruik.

Smalle voegen worden meestal gedicht met een speciale kit. Alleen de beste kitten halen een brandwerendheid van 120 minuten. Maar is dat ook in alle omstandigheden het geval? Geldt de opgegeven waarde voor elke voegbreedte? Mag het materiaal ook worden gebruikt in bewegende voegen? Een classificatierapport volgens norm EN 13501-2 geeft duidelijkheid. Een nadere uitleg over de classificatie vindt u in het artikel ‘Brandwerende voegafdichting, tien controlepunten’.

Vedafeu voegafdichtingen kunnen worden toegepast in al dan niet werkende dilatatievoegen met een initiële voegbreedte van 10 tot 560 mm. Bij de classificatiebeproevingen wordt het materiaal aangebracht tussen twee betonnen platen van 200 mm dikte. instortvoegenbandTijdens de proef wordt de temperatuur gemeten aan het oppervlak van de niet-brandzijde. Wanneer deze 180 °C is opgelopen, wordt de test gestopt en de tijd genoteerd. Aangenomen mag worden dat de temperatuur in de voeg in veel gevallen iets sneller oploopt. Een materiaal met een hoge brandwerendheid biedt in ieder geval de beste garantie dat de hitte zo lang mogelijk wordt weggehouden van de in de voeg opgenomen bouwstoffen.

Brandwerende voegafdichting, tien controlepunten

De laatste jaren bestaat  terecht veel aandacht voor brandveiligheid. Door toepassing van de juiste bouwstoffen én aandacht voor de bouwkundige detaillering worden de risico’s van brand zo veel mogelijk beperkt. Veel kennis is beschikbaar over in het oog springende bouwstoffen zoals deuren, gevels en glas. Ook over details als doorvoeringen is voldoende te vinden.  De informatievoorziening over brandwerende afdichting van voegen en naden lijkt er bekaaid af te komen. Misschien is de gedachte dat een naadje wel kan worden gedicht met een brandwerende kit. Maar wat te doen met brede voegen? Welke kwaliteitseisen moeten worden gesteld aan bouwstoffen waarmee dilatatievoegen brandwerend worden afgewerkt?  In dit artikel geven wij u de tien essentiële controlepunten.

De vereniging BBN besteedt  in het hoofdstuk ‘Doorvoeringen’  (testnorm EN 1366-3) van haar verder compleet ogende uitgave  “De essentiële bouwkundige controlepunten” (editie 2015/2016) zegge en schrijve twee regels aan ‘brandwerende naden’. In editie 2018/2019 is een meer uitgebreide tekst te vinden, maar nog steeds onder “Doorvoeringen”. Het woord ‘naad’ suggereert een smalle voeg. Voegen kunnen echter een flinke breedte hebben. Ze komen ook niet alleen bij doorvoeringen voor. BBN stelt terecht dat testnorm 1366-4 ‘afdichtingen voor lineaire voegen’ van toepassing is. Op basis van de testresultaten wordt een bouwstof vervolgens geclassificeerd met behulp van norm EN 13501-2.

Met een classificatierapport is de geschiktheid voor uw toepassing eenvoudig te controleren:

  1. Classificatierapport: dit is het enige erkende en goedkeurde document.testdatum
  2. Testdatum: het rapport is geldig als de proeven zijn uitgevoerd na november 2006.
  3. Geldigheid: een classificatierapport is vijf jaar geldig.
  4. Normen: het classificatierapport dient te zijn opgesteld in overeenstemming met de normen EN 13501-2 en de EN 1366-4. Brandwerende kit is soms alleen getest volgens EN-1366-3 (doorvoeringen).
  5. Classificatie: In het rapport zijn één of meer classificaties gegeven. Deze ziet of zien er als volgt uit: (EI of E) – (H of V) – (Mxx of X) – (B of F) – (Wxx). De code geeft essentiële informatie over het toepassingsgebied. Zie punt 6 tot en met 9.Classificatie
  6. E xx of EI xx. E = rook- en vlamdicht. I = temperatuurisolatie. Het getal ‘xx’ geeft het aantal minuten aan dat de bouwstof voldoet.  Voegvullingsmaterialen dienen een EI classificatie te hebben voor de breedte van uw voeg.  De geteste voegbreedten zijn in millimeters aangegeven achter de ‘W’.
  7. Positie. Horizontaal (H) of verticaal (V). Een test die is uitgevoerd in verticale positie is niet geldig voor horizontale toepassingen.
  8. voegbewegingMet of zonder voegbeweging. Bij een ‘X’-classificatie is de voeg tijdens de proef niet geopend. Een ‘X’-geclassificeerde bouwstof mag dus niet worden toegepast in een voeg die in breedte kan variëren. Bij een M-classificatie wordt een getal vermeld. Dit staat voor het openingspercentage tijdens de test. Controleer of de bouwstof de beweging van uw voeg kan volgen.
  9. Met of zonder overgang tussen twee lengten. B of F? Bij een classificatie ‘B’ (fabrieks- én ter plaatse gemaakte verbindingen) zijn de overgangen meegenomen in de test. Kies voor ‘B’ als u ‘lassen’ moet maken in het werk. Dit is bijvoorbeeld het geval bij een voegbreedte die niet overal gelijk is. U zult dan waarschijnlijk een overgang moeten maken tussen verschillende formaten voegvulling. ‘F’ geclassificeerde bouwstoffen mogen dan niet worden gebruikt.
  10. Blootstelling aan brand: in het classificatierapport is aangegeven hoe het voegvullingsmateriaal is getest. Een test die is uitgevoerd op een proefstuk dat niet direct aan vuur is blootgesteld, is niet van kracht voor een toepassing met een directe vlambelasting.

Door de opdeling van een gebouw in aparte ruimten – compartimenten – wordt verhinderd dat brand en rook zich ongehinderd en ongelimiteerd kunnen verspreiden. In het bouwbesluit wordt een onderscheid gemaakt in brand- en in rookcompartimenten. Meer over compartimentering is te vinden in het artikel ‘Voegen in brandcompartimenten’. Kijk op onze website voor informatie over ons programma brandwerende voegafdichtingen.

Voegen in brandcompartimenten

In brandwerende scheidingsconstructies komen naast deuren en ramen ook andere openingen voor zoals leidingdoorvoeringen en dilatatievoegen. Om te voorkomen dat een brand zich via deze openingen snel kan uitbreiden, dienen de voegen te worden afgedicht met materialen die voldoen aan de gestelde eisen. Welke normen en classificaties gelden er voor deze voegafdichtingen?

Landelijke voorschriften voor het brandveilig gebruik van gebouwen zijn vastgelegd in het Bouwbesluit 2012. Ook als er geen vergunningen of gebruiksmeldingen nodig zijn, moet een gebouw voldoen aan de brandveiligheidseisen. De algemene eisen uit het Bouwbesluit zijn voor de meeste gevallen voldoende om een brandveilig gebruik van een bouwwerk te waarborgen.

Uitgangspunt bij de brandveiligheidseisen is compartimentering. Door de opdeling van een gebouw in aparte ruimten wordt verhinderd dat een brand zich ongehinderd en ongelimiteerd kan verspreiden. Een brandcompartiment, dat bestaat uit één grote of verschillende kleine ruimten, moet gedurende een bepaalde tijd vuur en rook tegengehouden zodat een veilige vluchtroute ontstaat voor de in het gebouw aanwezige personen.  Rook verspreidt zich veel sneller dan brand en kan de vlucht uit een gebouw ernstig  vertragen.  Het bouwbesluit eist daarom dat een brandcompartiment moet worden opgedeeld in één of meer rookcompartimenten of zogenoemde subbrandcompartimenten. De grootte van de diverse ruimten is afhankelijk van vorm en grootte van het gebouw, gebruiksfunctie en de mogelijke bezettingsgraad.

Vedafeu-N-voorbeeld-3

brandwerende voegafdichting onder dilatatievoegprofiel

Een compartiment wordt in principe begrensd door vloer, plafond en wanden. Deze bouwdelen dienen elk een bepaalde brandwerendheid te hebben. De brandwerendheid wordt uitgedrukt in de tijd dat een element zijn taak naar behoren vervuld.  Voor de vaststelling daarvan verwijst het bouwbesluit naar NEN 6068. Hierin wordt een verbinding gemaakt tussen de begrippen brandwerendheid en de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag  WBDBO. De WBDBO is de kortste tijd die een brand nodig heeft om zich uit te breiden van het ene naar het andere compartiment. In dit artikel gaan we alleen in op branddoorslag. Dit is uitbreiding van een brand anders dan via de buitenlucht. De weerstand tegen branddoorslag van een constructie kan worden bepaald aan de hand van de brandwerendheid van de verschillende bouwstoffen op de weg van de brand. Een voegvulling met daarop een dilatatievoegprofiel heeft bijvoorbeeld een andere WBDBO dan een voegvulling alleen.

Voor de vaststelling van de brandwerendheid van een bouwstof verwijst de 6068 naar testnorm NEN 6069. Deze is inmiddels vervangen door diverse Europese normen en geldt als ‘brugdocument’. Brandwerende voegvullingen worden getest volgens EN 1366-4 ‘afdichtingen voor lineaire voegen’.  De brandwerendheid wordt vervolgens vastgesteld met de EN 13501-2.

brandcurve-ISO-834

standaard brandcurve

Lineaire voegen kunnen voorkomen in zowel wanden als plafonds. Vedafeu brandwerende voegvullingen zijn daarom getest in zowel horizontale als verticale positie. In beide gevallen werd de voegvulling aangebracht tussen twee betonnen platen van 200 mm dikte. Omdat de afdichtingen vaak in bewegende dilatatievoegen worden toegepast, werd tijdens de test de voegopening langzaam groter gemaakt tot een bepaald maximum na 59 minuten.  In het proefstuk werd een verbinding opgenomen tussen twee stukken van de bouwstof.

De officiële classificaties van bijvoorbeeld Vedafeu C zijn:

  • EI 240 – H – M 20 – B – W10 to 200
  • EI 240 – V – M 20 – B – W10 to 120

Dit betekent:

EI xxx:  Vlamdichtheid en temperatuurisolatie in minuten.  Er mogen geen vlammen door de constructie komen. De temperatuur aan de koude kant mag niet meer dan 140 °C gemiddeld en 180 °C op bepaalde punten oplopen.

H/V: Horizontale of verticale toepassing

M xx: Het getal staat voor het percentage dat de voeg werd geopend

B: Fabrieks- en ter plaatse gemaakte verbindingen

W: De breedte van de oorspronkelijke voeg waarvoor de classificatie van toepassing is.

Meer informatie over de geschiktheid van afdichtingsmaterialen vindt u in: ‘Brandwerende voegafdichting, 10 controlepunten‘.

NEN 6071 en voegafdichting

Een aannemer had opdracht een viaduct te realiseren op basis van een Design & Construct contract. Het kunstwerk diende 120 minuten brandwerend te zijn volgens norm 6071. De constructie zou worden opgebouwd uit betonnen kolommen, pijlerbalken en vooraf vervaardigde voorgespannen liggers. Deze liggers waren voldoende brandwerend maar de tussenliggende voegen stelde de ontwerpers voor een probleem.

Zoals de titel “Rekenkundige bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen – Betonconstructies” al aangeeft, heeft NEN 6071 onder meer betrekking op het bezwijken van een betonconstructie bij brand. Aan de hand van onder meer de ligging van de wapening, de dekking en de kwaliteit van het beton van de individuele bouwdelen wordt bepaald of het draagvermogen lang genoeg intact blijft. De norm geeft daarnaast als randvoorwaarde dat de detaillering van voegen tussen prefab elementen zodanig moet zijn dat geen branddoorslag kan optreden.

Dit brengt ons op de kwaliteit van de brandwerende voegvulling. Hiervoor geldt NEN 6069. In deze norm is de experimentele bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen met een scheidende functie vastgelegd. Daarbij moet worden gedacht aan brandwerende deuren en afdichtingen. In de uitgave “De essentiële bouwkundige controlepunten” (editie 2011-2012) van de vereniging Brandveilig Bouwen Nederland lezen we echter ‘Norm NEN 6069. In de praktijk wordt de EN 1366-4 gebruikt’.

Bevestiging wordt gevonden op onder andere de website van Applicom: ‘De NEN 6069 is inmiddels vervangen door diverse Europese normen, afhankelijk van het product. Aangezien het bouwbesluit echter nog altijd verwijst naar NEN 6068, en daarmee impliciet naar NEN 6069, wordt deze laatste norm wettelijk gezien als ‘brugdocument’,

Brandwerende afdichtingen kunnen alleen nog worden getest volgens de daarvoor geldende Europese testnorm Brandwerendheid 1366-4 ‘afdichtingen voor lineaire voegen’. De brandwerendheid wordt vervolgens vastgesteld met de Europese norm EN 13501-2.

Door de aannemer werd gekozen voor een voegvulling die 240 minuten vuur- en rookdicht is bij werkende voegen tot 200 mm.