Keramiske fliser som utendørs belegg

Transkript

1 Belegg golv, trapp o.a. Keramiske fliser som utendørs belegg Byggforskserien Byggdetaljer Sending Generelt 01 Innhold Dette bladet beskriver keramiske fliser brukt som utendørs belegg på terrasser, balkonger, fortau, forgårder, torg, åpne gårdsrom m.m. Underlaget kan være plasstøpt betong, betongheller eller elementer av betong eller lettbetong. Konstruksjonen kan ligge direkte på grunnen, over oppvarmet rom, eller være f.eks. balkong, med tilnærmet likt klima på begge sider. Bærekonstruksjonen er ikke nærmere behandlet. Varme- og lydisolering samt membrantekking er ikke spesielt omtalt. 02 Henvisninger Norsk Standard: NS 3420 Beskrivelsestekster for bygg og anlegg, kapittel T2 Byggdetaljer: Fugeforsegling med fugemasse Terrasse på etasjeskiller av betong Tak med tung trafikk Keramiske fliser på golv Keramiske fliser Keramiske fliser. Typer og egenskaper 1 Påkjenninger 11 Generelt Fliskonstruksjonen må være utført slik at den ikke blir skadet av mekaniske påkjenninger, frost, vann, kjemiske angrep m.m. Under planlegging er det derfor viktig å klarlegge konstruksjonens bruksområde og forventede påkjenninger. Et godt underlag er helt avgjørende for de fleste belastningene som flisene påføres. 12 Punkt- og hjullaster For å redusere fare for skader på fliskonstruksjonen ved mekaniske påkjenninger som punkt- og hjullaster, er det spesielt viktig at underlaget har stor trykkfasthet. Minstetykkelsen på flisene vil avhenge av underlagets trykkfasthet. Ved legging i mørtel kan kravet til frostmotstandsevne regnes å være tilfredsstilt ved en trykkfasthet på minst 20 N/mm². Ved punktlaster på N og N vil anbefalt minstetykkelse være henholdsvis 8 og 10 mm. Stikkord: golvbelegg Både luftfylte og harde hjul kan være aktuelle på utendørs flisbelegninger. Punkt- og hjullaster kommer som oftest fra kjøretøy og utstyr som hviler på små lastflater. Størrelse på hjul, hva slags materiale de er lagd av og om f.eks. gummihjul er luftfylt, bestemmer den påkjenningen lastene gir på flisbelegget. Til orientering kan det nevnes at stålhjul gir ca. 100 ganger større påkjenning enn luftfylt gummihjul. Figur 12 viser hvilket hjultrykk ulike hjulmaterialer gir på flisbelegg når lasten varierer. Fig. 12 Punkt- og hjullaster fra ulike typer hjul Ettertrykk forbudt Norges byggforskningsinstitutt Postboks 123 Blindern, 0314 Oslo Tlf

2 Slag og støt Fallende gjenstander e.l. kan skade belegget. Men størst fare for avskalling gir vanligvis harde gjenstander som slepes bortover, og små harde hjul. Problemene øker dersom det er høydeforskjell mellom flisene. Selv en tidels mm forskjell kan være et angrepspunkt. Flisbelegget er mest utsatt der det er brede og dype fuger, samt ved mykfuger i forbindelse med feltinndelinger. Faren for skader reduseres med riktige fuger og forsterkede fuger ved feltinndelingen. Slike fuger er vist i Byggdetaljer Temperaturvekslinger Glasserte fliser kan få riss i glasuren ved store temperaturbevegelser, f.eks. ved hurtig oppvarming og avkjøling. Fare for glasurriss vil gjelde for flistype BIIa og i noen grad også for type BI, se tabell 23. Blir to materialer med ulik varmeutvidelse limt sammen, vil det utvikle seg spenninger mellom materialene fordi de beveger seg ulikt ved vekslende temperaturer. Jo større forskjeller i bevegelsene i de ulike sjiktene, jo større spenninger blir det mellom dem. Mange flisgolv er blitt ødelagt pga. slike spenninger. Varmeutvidelseskoeffisienten er ofte lavere for fliser enn for mørtler og betong. For utvendig flisbelegg er forskjellen gunstig fordi temperaturen på flissjiktet blir høyere enn i mørtel og betong, se eksempel i fig Ved varme i golvet blir det omvendt, men her blir ikke temperaturforskjellene så store som ved solbestråling. Tabell 14 viser varmeutvidelseskoeffisienten for fliser og betong, samt hvor mye en meter av materialet utvider seg dersom temperaturen økes fra en vintertemperatur på - 20 C til solbestråling som gir en temperatur på + 50 C. Fig. 141 Eksempel på temperaturforskjell på fliser og mørtel 15 Svinn- og krypdeformasjoner Hensyn til svinn- og krypdeformasjoner i underbetongen er viktig ved flislegging. Utendørs vil slike deformasjoner være noe annerledes enn innendørs. De kan være mindre (høyere likevektsfukt i betongen), ha store svingninger (solpåvirkning) osv. Riktig feltinndeling er avgjørende for å unngå skader, se fig. 15 a. Uttørkingssvinn eller langtidssvinn foregår i dager, måneder og år etter utstøpingen. For å redusere svinnet bør vanninnholdet i den ferske betongen være lavest mulig. Man bør også sørge for gunstigst mulige herdningsforhold. Figur 15 b viser at svinnet blir minst ved høy relativ fuktighet, noe som vil være vanlig ved mange utendørs konstruksjoner. Tabell 14 Varmeutvidelse Materiale Betong og mørtel Tørrpressede fliser Våtpressede fliser Varmeutvidelseskoeffisient mm/m pr. C 0,008 0,014 0,006 0,010 0,003 0,005 Lengdeendring for 1 m av materialet når temperaturen heves 70 C 0,56 0,98 mm 0,42 0,70 mm 0,21 0,35 mm 141 Eksempel. Vi tenker oss f.eks. at et terrassegolv belegges med mørke tørrpressede fliser ved +10 C. På en varm sommerdag kan konstruksjonen få temperaturer som antydet i fig Temperaturutvidelsen for flisene kan da f.eks. være 0,36 mm/m og for mørtel/ betong ca. 0,20 mm/m. Differansen på 0,16 mm/m må tas opp i form av skjærspenninger i heftsonen og/eller i form av fleksibilitet i festemidlet. Fig. 15 a Feil og riktig feltinndeling og utforming i forbindelse med T-skjøt, utsparinger og søyler

3 utendørs belegg. Det må også stilles krav til flisenes evne til å motstå de påkjenningene som er angitt i pkt. 1. Tabell 23 Aktuelle fliser og minstekrav Det forutsettes i alminnelighet at flisene er uglasserte, se pkt Flistype Gruppe Beskrivelse Kravstandard Fig. 15 b Prinsippskisse av svinnforløpet for en betong over tid, som følge av relativ fuktighet A I Våtpressede fliser, vannabsorpsjon 3 % A IIa Våtpressede fliser, vannabsorpsjon 3 6 % B I Tørrpressede fliser, vannabsorpsjon 3 % B IIa Tørrpressede fliser, vannabsorpsjon 3 6 % E 121 E E 176 E Frost På åpne terrasser o.l. kan regnvann trenge ned gjennom fuger og i enkelte tilfeller gjennom glasurriss, se pkt. 14. Slike «lekkasjer» medfører strenge krav til frostmotstandsevne hos fliser og lim/leggemørtel. 2 Fliser 21 Generelt Framstilling, egenskaper og generelle krav til keramiske fliser er behandlet i Byggdetaljer Her er det derfor kun tatt med egenskaper og forhold som er vesentlig for fliser utendørs. 22 Klassifisering Kravene for de ulike fliskvalitetene er gitt i felleseuropeiske standarder (NS-EN), se Byggdetaljer De ulike klassene har en kode som bl.a. er angitt på flisemballasjen. Det første leddet betyr følgende: A: Våtpressede fliser B: Tørrpressede fliser Det neste leddet baserer seg på flisenes vannabsorpsjon, E, i vektprosent: I: E 3 % IIa: 3 % < E 6 % IIb: 6 % < E 10 % III: E > 10 % Med dette systemet betyr f.eks. gruppe AIIa våtpressede fliser med vannabsorpsjon mellom 3 og 6 %. For hver av gruppene stilles det dessuten krav til andre materialegenskaper. Generelt stilles det strengere krav til egenskapene for tørrpressede (B) enn for våtpressede (A) fliser og strengere krav til fliser i gruppe I enn i gruppe IIa osv. Det vises i denne forbindelse til Byggdetaljer Viktige egenskaper Minstekravene som bør stilles til materialegenskaper for fliser til utendørs belegg, framgår av kravstandarder for de ulike flisgruppene som angitt i tabell 23. Det at en flistype tilhører en av disse gruppene, betyr imidlertid ikke at flistypen automatisk er egnet som 231 Frostmotstandsevne. Frostskader på flisene er en av de mest vanlige årsakene til skader på konstruksjoner med belegg av keramiske fliser utvendig. Frostsikkerhet er derfor en absolutt betingelse. Viktig her er det å være klar over at de frostprøvemetodene som benyttes både nasjonalt og internasjonalt, ikke representerer de samme påkjenningene som horisontale fliskledninger kan utsettes for i praksis. Følgende retningslinjer kan legges til grunn for å velge fliser: Granitofliser i type/gruppe BI med vannopptak fra 0,05 til 0,12 % kan uten unntak regnes for å være frostsikre. Fordi slike fliser har ekstremt lavt sug, kan det være problemer med å oppnå god vedheft. Bare lim med dokumentert god vedheft må benyttes til denne typen fliser, kfr. leverandør. Uglasserte fliser i type/gruppe AI samt granitofliser i type/gruppe BI tilfredsstiller som regel kravet til frostmotstandsevne. Andre flistyper bør bare velges etter spesiell dokumentasjon av god frostmotstandsevne. Glasserte fliser må bare velges når det foreligger tilfredsstillende dokumentasjon av frostmotstandsevnen fra prøving og praksis. Tilsvarende krav bør også stilles før man velger uglasserte fliser fra type/ gruppe AIIa og BIIa. Våtpressede porøse fliser av terrakottatypen kan ha svært høy vannabsorpsjon (5 15 %). Likevel har de vært noe brukt utendørs, med til dels gode resultater. Det forutsettes imidlertid at en spesiell (ikke poretettende) overflatebehandling blir brukt. Slike fliser bør bare velges for terrasser, uteplasser o.l. i forståelse med og etter garanti fra produsent, leverandør og flislegger. 232 Slitasje- og ripemotstand. Terrasser og liknende konstruksjoner må regnes å bli utsatt for smuss og støv som sammen med en viss trafikk gjør det viktig å stille krav til slitasjemotstand. Spesielt på utsatte steder bør flisene ha en overflatehardhet på minst 6 etter Mohs skala. For å hindre oppriping fra kvartsholdig sand kreves fliser med hardhet 7 eller 8. Krav til ripefasthet vil i første rekke gjelde glasserte fliser. Fliser som står konstant våte, slites raskere enn tørre. 233 Bøyefasthet. Ved store punktlaster kan knekningsskader på fliser forekomme. Stor bøyefasthet og flistykkelse som angitt i tabell 12 gir sikkerhet mot slike skader.

4 Sklisikkerhet. Bruksområdet vil her bestemme kravet. Risikogruppe R10 bør være minimumskravet for flisarealer utendørs (grense for helningsvinkel på for sikkert fotfeste, Se Byggdetaljer ). For skråramper bør R11 benyttes (grense for helningsvinkel ). 3 Andre materialer 31 Lim For fliselim til utvendige dekker settes det store krav til frostmotstand og til evne til å ta opp relative bevegelser mellom fliser og underlag. Dette gjør at bare to grupper lim er aktuelle: sementbasert lim med plasttilsetning (fleksibelt lim) herdeplastlim basert på epoksy eller polyuretan Sementbasert lim er absolutt mest brukt. Herdeplastlim brukes i første rekke der det er behov for at limsjiktet skal kombineres med et tettesjikt (membran). De viktigste egenskapene for disse to limtypene er vist i tabell 31 a. Det fins også såkalte flytelim. Slike lim vil nærmest automatisk sikre god oppfylling under flisene. Limtypen er relativt ny, og praktiske erfaringer savnes. Limet må være elastisk/fleksibelt nok til å ta opp aktuelle relative bevegelser mellom fliser og underlag, men ikke så elastisk et det gir etter ved opptredende laster slik at flisene knekker og blir knust. I [623] vises det til at det tradisjonelt har vært regnet med at rene sementlim kan ta opp relative bevegelser på 0,15 0,20 mm/m og plastmodifiserte lim 0,25 0,35 mm/m. Mange nyere lim kan ta opp 3 til 5 ganger større bevegelser enn rene sementlim, eller 2 til 3 ganger mer enn eldre typer lim med plasttilsetning. Tabell 31 b angir hvilke betegnelser som gjerne brukes på de fleksible limene avhengig av fleksibilitet. 32 Mørtler En leggemørtel med nødvendig frostmotstandsevne bør ha trykkfasthet på minst 20 N/mm². Et egnet blandingsforhold for en mørtel er da 1 vektdel sement og 4 vektdeler tilslag. For mørteltykkelse fra 25 til 40 mm anbefales at graderingen av tilslaget ligger innenfor grensekurver i fig. 32 a. Mørtelen blandes til en stiv konsistens, v/c ca. 0,38. Omhyggelig komprimering er helt avgjørende for trykkfastheten, se fig. 32 b. For større arbeider anbefales mekanisk bearbeidelse. For å få god kvalitet er det sikrest å bruke fabrikkframstilte tørrmørtler. På komprimert og avrettet mørtelsjikt anbefales i dag fleksible sementlim brukt som slammesjikt i stedet for en ren sementslamming, som var vanlig tidligere. En dårlig komprimert mørtel med mye hulrom får dårligere trykkfasthet enn en som er presset godt sammen. Figur 32 b illustrerer hvordan trykkfastheten reduseres med økende porevolum. 100 % trykkfasthet gjelder for samme mørtel uten luftporer. Figur 32 c viser i prinsippet hvordan trykkfastheten endres med v/c-forholdet. Fig. 32 a Siktekurve (grensekurver) for tilslag Tabell 31 b Fleksible limtyper. Betegnelser og fleksibilitet Limtype Målt fleksibilitet, Beskrivelse mm/m Fleksibelt lim 0,3 0,6 Limet har god evne til å ta opp relativ bevegelse Meget fleksibelt lim > 0,6 Limet har meget god evne til å ta opp relativ bevegelse Tabell 31 a Egenskaper for aktuelle limtyper 0 = limtypen kan brukes når egenskapen er absolutt uviktig 1 = limtypen kan brukes når egenskapen er mindre viktig 3 = limtypen oppfyller normale krav til egenskapen 5 = limtypen kan brukes når egenskapen er meget viktig Fig. 32 b Reduksjon av trykkfasthet som en funksjon av mørtelens porevolum Limtyper Elastisitet 1) mm/m Heftfasthet Trykkfasthet Fuktbestandighet Dampåpenhet Kjemikaliebestandighet Sementbaserte med plasttilsetning 2) 0,20 0, Epoksy og polyuretan > ) Med elastisitet menes evnen til å ta opp relative bevegelser mellom fliser og underlag. 2) Se også pkt. 32

5 Konstruksjoner 41 Bærende betongkonstruksjoner Bærende betongkonstruksjoner kan være godt egnet som underlag for flislegging. Man må imidlertid ta hensyn til deformasjonene i konstruksjonen før man velger leggemetode for flisene, se pkt. 45. Fig. 32 c Trykkfastheten som en funksjon av v/c-forholdet 42 Flytende betongkonstruksjoner Keramiske fliser på flytende betongkonstruksjoner er aktuelt i en rekke forbindelser, f.eks. i tak hvor man har membran, se Byggdetaljer og Effektiv drenering av vann som måtte trenge gjennom flissjiktet, vil redusere frostpåkjenningen på fliser og lim/mørtel. Et eksempel på flytende betongkonstruksjon med profilert polyetylenmembran og filterduk på toppen er vist i fig Fugematerialer For vanlige flisfuger bør man alltid bruke fabrikkframstilte masser. Sementbaserte masser av klinkerfugtype har dominert markedet hittil, men etter hvert blir fleksible typer mer brukt (sammen med fleksible lim). Epoksy eller polyuretanbaserte masser er svært damptette og må brukes med stor forsiktighet. Tabell 33 angir aktuelle elastiske fugemasser for fuger mellom de enkelte flisfeltene. Tabell 33 Elastiske fugemasser Egenskapene er rangert slik: 2 = Svak, 3 = God, 4 = Meget god, 5 = Svært god Type Polyuretan Polysulfid Elastisitet 4 4 Bestandighet 5 5 Heftfasthet Motstand mot trafikkbelastning Armering Armering bør alltid benyttes i utendørs påstøp (nett med tråddiameter 5 8 mm). Hvis påstøpen utsettes for fuktbelastninger (ikke membran på toppen), må det brukes rustbeskyttet armering. 35 Membraner Membraner må brukes der det er behov for vanntette dekkekonstruksjoner (terrasser), der underliggende materialer må beskyttes mot aggressive stoffer o.l. Banemembraner og ulike folietyper er mest aktuelle. For å drenere vann og beskytte membraner må man benytte egnede drensmatter. Smøremembraner kan være aktuelle i enkelte tilfeller. Fig. 42 Eksempel på flytende betongkonstruksjon med fliser på fast underlag 421 Flytende betongkonstruksjon på isolasjon har mye til felles med konstruksjonen i fig. 42. En eventuell membran kan ligge over eller under isolasjonen. Isolasjonen bør ha en fasthet som polystyren med densitet 30 kg/m³ eller bedre. Det benyttes armert betongpåstøp. Dersom konstruksjonen kun blir utsatt for gangtrafikk, brukes en betongkvalitet minst C25, en minstetykkelse på 50 mm og armeringsnett K 131. Med tyngre trafikk (kjøretøyer) er det nødvendig å øke betongkvaliteten til C35, tykkelsen til minimum 100 mm og armeringen til K189. På flytende betongkonstruksjoner på isolasjon er det mest hensiktsmessig å bruke limte fliser.

6 Fliser limt til betongheller Spesielt på terrasser kan det være aktuelt å legge større, høydejusterte betongheller som underlag for fliser, se fig. 43. Her limes flisene til hver helle. Om utførelse av heller på klosser, se Byggdetaljer Fig. 43 Fliser limt til betongheller 44 Konstruksjon med varmekabel I innelukket gårdsrom, fortau o.l. kan det være hensiktsmessig med varmekabel for bl.a. snøsmelting. I områder med liten belastning av kjøretøy o.l. kan det være gunstig å benytte betongheller som underlag for flisene. Konstruksjon med betongheller og varmekabel er vist i fig. 44 a. Med større belastning må det benyttes en påstøp, se fig. 44 b. Vannbåret varme frarådes på utearealer av driftssikkerhetsårsaker, spesielt med tanke på problemer ved driftsavbrudd i frostperioder. 45 Feltinndeling Fleksible limtyper innebærer at fliser kan legges på yngre betong, eller man kan benytte større felt sammenliknet med tradisjonelle limtyper. For å utnytte fleksible lim må tykkelsen på limsjiktet være minst 2 mm og ikke brytes i flisfuger. Figur 45 angir største sidelengde for kvadratiske felt avhengig av antatt betongsvinn og betongalder for to betonger. Beregnet svinn er henholdsvis 0,4 og 0,7 mm/m. Det er forutsatt brukt fleksible limtyper med egenskaper som angitt i tabell 31 b. Diagrammet er basert på en betongtykkelse på 200 mm med tosidig uttørking (100 mm tykkelse ved ensidig). I tillegg er det forutsatt at betongen har små temperaturbevegelser. På terrasser o.l. bør derfor sidelengden være klart mindre enn figuren viser. Normalt vil det være riktig å bruke sidelengder fra 3 4 m for flisarealer som utsettes for direkte solstråling. Fig. 44 a og b Eksempler på konstruksjon med varmekabel og flisbelegg Fig. 45 Største sidelengde (feltlengde) på betongen bestemmes ut fra betongens alder og antatt betongsvinn.

7 Bevegelsesfuger Bevegelsesfuger kun i flissjiktet er bare aktuelle ved fast forankring og bruk av fleksible lim. Ved løsninger uten fast forankring til det bærende underlaget må bevegelsesfuger gå gjennom både flisbelegg og underlag/påstøp. Ved små belastninger kan vanlig mykfuge benyttes, se Byggdetaljer Utsettes belegget for f.eks. hjulbelastning, må man legge inn kantforsterkning. Når flisene limes til underlaget, følger man prinsippet vist i fig. 46 a. Varianter for mørtelsjikt er vist i fig. 46 b. Tabell 51 Tillatt overflateavvik over en målelengde på 2 m (NS 3420 tabell T21) Toleranseklasse Tillatt avvik, mm 52 Leggemønster og flisformat Fliser på uteområder må alltid legges med gjennomløpende fuger (ikke i ½-flis forband eller spesielle mønstre). Stor andel fuger i golvflaten gir generelt sikrere løsning enn liten fugeandel. Små flisformater er derfor å foretrekke framfor store. Største anbefalte flisformat ved normal utførelse er 300 mm x 300 mm. 0, Flislegging Utvendig flislegging skiller seg ikke vesentlig fra det som er beskrevet i Byggdetaljer pkt. 57. Det må imidlertid understrekes at en absolutt full lim/mørteldekning er nødvendig (ikke hulrom). Full dekning oppnås ved å legge lim på både underlag og fliser. Limet krysstannes. (Tanning minimum 8 mm.) Ved legging av fliser i mørtel bør mørtellaget være minst mm tykt og ha en trykkfasthet på minst 20 N/mm². Det kreves god komprimering og jordfuktige mørtler, se fig. 32 b. På komprimert mørtelsjikt legges et slammesjikt av fleksibelt lim, som påføres og tannes som nevnt over. 54 Fuging Fuging er vist i Byggdetaljer Fugene skal fylles helt. Lim som går opp på fliskantene, fjernes før fuging (viktig for bl.a. å redusere faren for misfarging). 55 Rengjøring og etterbehandling Rengjøring og etterbehandling utføres som omtalt i Byggdetaljer Fliser som ligger utendørs, skal imidlertid ikke behandles på en måte som fører til at porene tettes. Fig. 46 a og b Bevegelsesfuger a. Fliser limt til underlaget b. Eksempler med fliser lagt i mørtel, og hvor fugene er utført med spesielle profiler av plast eller metall 5 Utførelse 51 Toleranser NS 3420 krever at fugebredden ikke skal avvike mer enn 20 % fra det som er angitt. Største tillatte vertikale sprang ved fuge er 1,2 mm for våtpressede fliser og 0,8 mm for tørrpressede fliser. Tabell 51 angir standardens krav til overflateavvik. Keramiske fliser betraktes som belegg. Fliskapitlet i NS 3420 stiller dermed ikke krav verken til retningsavvik eller sammensatt byggeplassavvik. Slike krav må derfor settes til underkonstruksjonen. 6 Referanser 61 Utarbeidelse Bladet er utarbeidet av Bjørn Bakken i samarbeid med Alf M. Waldum. Saksbehandler har vært Jan Chr. Krohn. Redaksjonen ble avsluttet i juni Litteratur 621 Müller, Rudolf. Keramische Beläge und Bekleidigungen. Köln, Vesterlid, Atle. Flislegging. Universitetsforlaget A.S. Oslo, Waldum, Alf M., Arnold Askeland og Atle Vesterlid. Keramiske fliser på betongunderlag. Norges byggforskningsinstitutt, Prosjektrapport nr Oslo, 1993