Proeven

Meer details over verschillende proefmethodes kunnen gevonden worden in de TV 228 "Natuursteen" van het WTCB (zie www.wtcb.be). Enkele proeven die in de technische fiches opgegeven worden, worden hieronder kort beschreven.

Volumieke massa (NBN EN 1936)

De schijnbare volumieke massa weerspiegelt de compactheidsgraad van een steen. Het principe van de methode steunt op het bepalen van het volume aan holten en het schijnbaar volume van het te analyseren monster. De methode wordt toegepast op ten minste 6 kubussen van 50 mm zijde. Na droging tot constante massa worden de proefstukken in een hermetisch vat geplaatst, waarin een vacuüm wordt gerealiseerd.

Het vacuüm wordt gedurende 24 uur aangehouden om alle lucht uit de poriën van het proefstuk te krijgen. Na die 24 uur wordt langzaam gedemineraliseerd water in het vat gelaten. Het vacuüm en het water worden gedurende 24 uur in het vat gelaten. Na deze 24 uur wordt het vat weer op atmosferische druk gebracht en de proefstukken onder water gelaten voor 24 uur. Op basis van de meting van de massa na droging (in het begin van de proef), de massa onder water en de massa van het verzadigde proefstuk nadat het uit het water gehaald is kunnen de reële en schijnbare volumieke massa berekend worden. Deze proef moet voornamelijk als een identificatieproef aanzien worden.

Als de waarde van een ontvangen monster teveel afwijkt van de gegeven waarden van het referentiemonster (bijvoorbeeld gegeven in een technische fiche), is niet de voorziene natuursteen geleverd.

Open porositeit (NBN EN 1936)

De open porositeit kan gemakkelijk worden afgeleid uit de proef ter bepaling van de schijnbare volumieke massa en wordt in volume % uitgedrukt (berekend op basis van de gemeten massa’s uit de vorige proef). Dit cijfer geeft de hoeveelheid (het volume) aan open ruimtes weer in de natuursteen.

Dit heeft een directe relatie met de sterkte en de gevoeligheid voor opnemen van vloeistoffen (bijvoorbeeld vlekvorming) van de natuursteen. Hoe groter de porositeit, hoe gemakkelijker de vloeistoffen (vervuiling) worden opgenomen in de natuursteen (vlekgevoeliger). Deze proef kan eveneens als een identificatieproef gezien worden. Als de waarden bekomen in de proef teveel afwijken van de waarden in een referentiefiche, is niet de voorziene steen geleverd.

Druksterkte (NBN EN 1926)

De proef wordt uitgevoerd op minstens 6 kubussen van 50 mm of 70 mm zijde. De proef wordt normaal uitgevoerd loodrecht op het groefleger of op de anisotropie, aangeduid door minstens 2 parallelle strepen op de proefstukken. De op druk belaste vlakken worden vooraf bewerkt tot ze vlak en evenwijdig zijn. Na droging tot constante massa wordt het proefstuk geplaatst tussen de platen van een hydraulische pers, uitgerust met een scharniergewricht.

Het proefstuk wordt op druk belast, waarbij de druk zonder schokken stijgt met een constante drukspanningssnelheid, tot het proefstuk breekt. Uit de maximale kracht (waarbij het proefstuk breekt; breukbelasting) en het oppervlak van het proefstuk wordt de druksterkte berekend (uitgedrukt in N/mm²). Deze druksterkte geeft weer hoe de natuursteen een drukbelasting (overlast) kan opnemen.

Voor de meeste natuurstenen is deze druksterkte groot genoeg om de meeste lasten te kunnen opnemen. Hoe groter de druksterkte, hoe beter de natuursteen bestand is tegen overlast.

Buigsterkte (NBN EN 12372)

De proef gebeurt op minimum 10 proefstukken van 300 x 50 x 50 mm. De proefstukken worden eerst tot constante massa gedroogd. Het proefstuk wordt op twee steunrollen met een tussenafstand van minimaal 5 maal h en maximaal (lengte – 2 cm) gelegd.

De belasting wordt uitgeoefend door middel van een centrale steunrol in het midden tussen en evenwijdig met de twee steunrollen. De belasting wordt gelijkmatig verhoogd tot breuk van het proefstuk. De buigsterkte, uitgedrukt in N/mm 2 , wordt bepaald uit de breuk-belasting, de afstand tussen de steunrollen, de breedte en de dikte van het proefstuk. Deze buigsterkte geeft weer hoe de natuursteen een belasting (overlast) kan opnemen.

Hoe groter de buigsterkte, hoe beter de natuursteen bestand is tegen overlast. De buigsterkte geeft voornamelijk de weerstand tegen buigvervormingen van de ondergrond en de steen weer.

Sluitsterkte (NBN EN 14157)

In de Europese norm NBN EN 14157 wordt de Capon-proef vastgelegd als Europese proef voor slijtsterkte. In deze proef draait een schijf met een dikte van 70 mm onder welbepaalde omstandigheden (vaste draaisnelheid). De te beproeven natuursteen wordt door een afgesteld tegengewicht naar de schijfsnede getrokken.

Na 75 toeren van de schijf meet men de hoogte van de indruk van de schijf in het proefstuk (uitgedrukt in mm). De Belgische proefmethode die veel gebruikt werd is de Amsler-proef (NBN B15-223). Deze proef bestaat erin de afslijting van een proefstuk te meten dat onderworpen wordt aan de wrijving van een metalen slijtsteen met slijtzand bestrooid die een bepaald traject (doorgaans 1000 m) aflegt. Resultaten worden uitgedrukt in aantal mm dikteverlies per afgelegd traject ( mm/1000m). In de TV 228 van het WTCB is er een relatie opgesteld tussen beide proeven.

De slijtsterkte geeft de gevoeligheid van de steen weer voor afslijting door wrijving te wijten aan verkeer (bijvoorbeeld belopen). Hoe hoger de cijfers bekomen bij beide proeven, hoe sneller de steen zal afslijten. Op basis van de waarden bekomen uit de slijtproeven kan men de stenen ook onderverdelen voor hun gebruik in bepaalde ruimten en voor een bepaald gebruik van de ruimte (intens collectief gebruik of individuele woning).

Deze onderverdeling voor natuursteen voor vloeren wordt gegeven in de TV 213 van het WTCB, gebaseerd op jarenlange ervaring en waarneming in situ.

Vorstbestendigheid (NBN EN 12371)

In de Belgische norm NBN B 27-009 wordt de vorstbestendigheid van natuurstenen bepaald door vorst-dooi-cycli. Na droging tot constante massa worden 5 proefstukken van 200 mm x 200 mm x de dikte voorzien bij het gebruik, met gedemineraliseerd water doordrenkt onder een specifiek vacuüm volgens het gebruik van de steen. Indien de steen bestemd is voor bijvoorbeeld een buitenterras, mag de steen na 25 cycli en impregnatie onder de hoogste onderdruk (650 mm Hg) geen zichtbare schade vertonen en mag het verlies in dynamische elasticiteitsmodulus niet meer dan 20% bedragen.

De criteria volgens de plaats van de natuursteen in de constructie worden gegeven in de TV 228 van het WTCB. Vervolgens worden de proefstukken horizontaal in een thermisch geïsoleerde en gedraineerde bak met kiezelige korrels geplaatst, waarbij het zichtvlak van de proefstukken op hetzelfde niveau komt als het bovenvlak van de korrels. De proefstukken worden aan 25 welbepaalde vorst-dooi-cycli blootgesteld. Na afloop van die 25 cycli worden de proefstukken visueel beoordeeld en wordt de eventuele schade beschreven (aantal scheuren en hun lengte, afgesprongen stukken…).

Nadat de proefstukken zijn gedroogd en voordat ze met water worden doordrenkt voor het uitvoeren van de vorst-dooi-cycli, alsook na het uitvoeren van deze cycli en na opnieuw drogen, wordt de dynamische elasticiteitsmodulus bepaald. Het verschil in dynamische elasticiteitsmodulus is eveneens een maat voor de evaluatie van de vorstbestendigheid van het materiaal.
Met deze vorstproef kan men nagaan als een bepaalde natuursteen geschikt is voor een bepaald gebruik buiten (bijvoorbeeld terras, gevelbekleding,...).
Recent is de nieuwe Europese vorstproef goedgekeurd (NBN EN 12371) die sterk gelijkt op de Franse vorstproef.

Deze proef is eveneens gebaseerd op vorst-dooi-cycli, maar het verschil met de Belgische proef is dat de bevriezing alzijdig is (de proefstukken worden niet ingebed in een kiezellaag) en dat veel meer cycli (168) voorzien worden. De proefstukken zijn prisma’s in plaats van tegels. De criteria voor de toepassingen staan in de TV 228 van het WTCB. Proeven zijn in uitvoering in het WTCB om dergelijke criteria te ontwikkelen.