Rubberen speelplaatstegel – 120 cm FP "Etna"

De schijnbare dichtheid is de verhouding tussen massa en totaal volume, inclusief alle poriën en holle ruimten. Dit onderscheidt haar van de werkelijke dichtheid, die uitsluitend het materiaal zelf zonder holle ruimten betreft. Ter vergelijking: water heeft bij 4 °C een dichtheid van 1.000 kg/m³. Rubbergranulaat uit gerecyclede autobanden, aangeduid als ELT of End of Life Tyres, bestaat hoofdzakelijk uit SBR en natuurrubber en heeft een werkelijke dichtheid van circa 1.200 kg/m³. Voor EPDM-rubbergranulaat bedraagt deze circa 1.600 kg/m³.

Bij een vormdeel van rubbergranulaat gebonden met polyurethaan wordt de schijnbare dichtheid berekend uit de massa en de buitenafmetingen: lengte, breedte en totale hoogte. In dit volume zijn twee soorten holle ruimten opgenomen. De eerste zijn de poriën tussen de korrels die tijdens het persen in de productie aanwezig blijven. Hun aandeel hangt af van de persdruk, de korrelgrootte, de korrelvorm en de hoeveelheid bindmiddel. Een door en door geperste plaat met een vlakke onderzijde en een schijnbare dichtheid van 800 kg/m³ bevat, uitgaande van een werkelijke dichtheid van 1.200 kg/m³ voor het granulaat en zonder rekening te houden met bindmiddel, rekenkundig een poriënvolume van circa een derde.

De tweede soort bestaat uit gevormde holle ruimten in een onderzijde met reliëf. Drainagekanalen, noppen, drainagevoeten of hoge steunvoeten laten onder de toplaag open ruimten vrij. Deze tellen mee in de totale hoogte, maar bevatten geen materiaal. Een vormdeel met een hoge structuur aan de onderzijde kan daardoor een lage schijnbare dichtheid hebben, terwijl de toplaag dicht is geperst. De schijnbare dichtheid beschrijft dus het volledige vormdeel en niet uitsluitend het materiaal. Bij WARCO ligt deze waarde tussen circa 600 en 1.250 kg/m³.

De verdichting van de toplaag bepaalt mede de eigenschappen van het vormdeel.

• Oppervlak: bij een hogere dichtheid is het oppervlak meer gesloten en bestendiger.

• Waterdoorlatendheid: een lagere dichtheid betekent meer open poriën en doorgaans een hogere waterdoorlatendheid.

• Elasticiteit: bij een lagere dichtheid is het vormdeel meer vervormbaar en elastischer. Bij een hogere dichtheid is het harder en stijver.

• Gewicht: samen met de totale hoogte bepaalt de schijnbare dichtheid het droge gewicht per vierkante meter. In natte toestand komt daar het water in de poriën bij. Dit is relevant voor transport, plaatsing en het draagvermogen van balkons, terrassen en dakvlakken.

De schaal loopt van niveau 1 tot en met niveau 5. Elk niveau staat voor een dichtheidsbereik. Niveau 2 omvat bijvoorbeeld 780 tot 840 kg/m³. Bij vormdelen met een onderzijde met reliëf zegt het niveau minder over de toplaag dan bij een plaat met een vlakke onderzijde.

Rubber is een elastomeer. Onder belasting vervormt het en na ontlasting brengen de verknoopte molecuulketens het grotendeels terug in de oorspronkelijke vorm. Bij platen van rubbergranulaat gebonden met polyurethaan speelt ook de structuur een rol. Tussen de rubberkorrels blijven poriën aanwezig, terwijl het elastische bindmiddel de korrels bijeenhoudt. Onder belasting sluiten vooral deze poriën zich en vervormen korrels en bindmiddel tegelijk. Naarmate de vervorming toeneemt, wordt de plaat doorgaans stijver en neemt de weerstand toe. Elasticiteit en inwendige wrijving bepalen samen hoe de plaat schokken, trillingen en contactgeluid opneemt.

Schokdemping: wanneer een lichaam op de plaat terechtkomt, wordt de bewegingsenergie over de vervormingsweg opgenomen. Een deel van die energie wordt elastisch opgeslagen en als terugvering teruggegeven. Een ander deel wordt door inwendige wrijving in warmte omgezet. Hoe langer de vervormingsweg, des te lager de krachten op het lichaam en de ondergrond. Bij geringe belastingen vervormt de plaat weinig. Pas bij harde schokken wordt de beschikbare veerweg grotendeels benut. Een grotere dikte verlengt deze weg. Bij valdempende tegels wordt de schokdempende werking getoetst aan de hand van de kritische valhoogte volgens NEN-EN 1177.

Trillingdemping: rubber is visco-elastisch en combineert verend gedrag met stroperig gedrag. Bij wisselende belasting, bijvoorbeeld door neergezette gewichten of door apparatuur en machines die in bedrijf zijn, volgt de vervorming de kracht met vertraging. De daarbij verrichte arbeid gaat door inwendige wrijving als warmte verloren. De plaat werkt daardoor tegelijk als veer en demper. Boven de eigenfrequentie van het systeem bestaande uit massa en plaat ontkoppelt zij de trillingsbron van de ondergrond en verzwakt zij de doorgegeven trillingen en schokken. Hoeveel daarvan wordt overgedragen, hangt af van de frequentie van de belasting, de bewegende massa en de dynamische stijfheid van de plaat.

Contactgeluidsisolatie: contactgeluid is een vorm van constructiegeluid. Bij lopen, springen of het neerzetten van voorwerpen wordt een schok in de ondergrond gebracht. Die kan zich via plafonds en wanden verspreiden en in andere ruimten als geluid hoorbaar worden. Een elastische plaat vormt in deze overdrachtsweg een vervormbare laag. De krachtpiek wordt over een langere tijd verdeeld en daardoor lager. Een deel van de energie wordt al in de plaat in warmte omgezet. Hoeveel constructiegeluid het bouwwerk bereikt, hangt af van de dynamische stijfheid en dikte van de plaat en van de ondergrond.

Hoe sterk een plaat van rubbergranulaat dempt, wordt bepaald door de dichtheid en het poriënvolume van de plaat, de korrelgrootte en korrelvorm van het granulaat, het aandeel polyurethaanbindmiddel en de dikte. Een dichte plaat met een fijne korrel vervormt doorgaans minder en dempt minder sterk. Een plaat met een poreuze structuur, een grovere korrel of een grotere dikte dempt doorgaans sterker. De schaal loopt van niveau 1, met merkbare demping, tot niveau 5, met zeer hoge demping, en is gebaseerd op vergelijkende metingen aan WARCO-producten. Of een product geschikt is voor een bepaalde toepassing, kan het best ter plaatse met een proefplaat worden beoordeeld.

Of een schoen houvast vindt op een vloerbekleding, wordt bepaald door de wrijving tussen de zool en het oppervlak. Bij het afzetten en stilstaan werkt statische wrijving, bij glijden dynamische wrijving. De dynamische wrijvingscoëfficiënt is de kracht evenwijdig aan het oppervlak die nodig is om een lichaam in beweging te houden, gedeeld door de kracht waarmee het op het oppervlak drukt. Bij rubber bestaat de wrijving uit twee bijdragen. De adhesiebijdrage ontstaat door het nauwe contact tussen het elastische oppervlak van de vloerbekleding en de zool. De vervormingsbijdrage ontstaat doordat het rubber onder het glijdende lichaam vervormt en door inwendige wrijving energie opneemt. De grootte van beide bijdragen hangt af van de ruwheid van beide oppervlakken, de stijfheid van het rubber, de belasting, de glijsnelheid en de temperatuur. Een elastomeer past zich aan de zool aan en maakt daardoor doorgaans een groter werkelijk contactoppervlak dan een stijf materiaal.

NEN-EN 14041 legt voor elastische vloerbekledingen klasse DS vast. Onder droge en schone omstandigheden moet de dynamische wrijvingscoëfficiënt ten minste 0,30 bedragen. De meting volgens NEN-EN 13893 gebeurt met een genormeerd glijlichaam dat met een vastgelegde belasting en snelheid over de vloerbekleding wordt getrokken. De daarvoor benodigde kracht wordt geregistreerd. De waarde is een vergelijkingswaarde bij gelijke omstandigheden en geen meting met een bepaalde schoenzool. Zij beschrijft uitsluitend de droge toestand. Vocht, stof of een vuilfilm vormen een scheidende laag tussen zool en oppervlak en verminderen vooral de adhesiebijdrage.

De schaal loopt van niveau 1 tot en met niveau 5. Niveau 1 staat voor een dynamische wrijvingscoëfficiënt van 0,30 en daarmee voor de minimumeis van klasse DS. Niveau 5 staat voor 0,60, dus het dubbele. De indeling is gebaseerd op proeven met representatieve tegels, waarvan de resultaten zijn geïnterpoleerd.

Bij rubbergranulaat bepalen de dichtheid, de korrelgrootte en het type granulaat het oppervlak. Bij WARCO-producten leidt een hogere persdruk tijdens de productie tot een dichter en gladder oppervlak, met een lagere dynamische wrijving. Grove of vezelachtige korrels en een poreuzere structuur maken het oppervlak ruwer. Het glijlichaam beweegt dan over afzonderlijke korrels. Hoe hoger het niveau, des te duidelijker de afzonderlijke rubberkorrels voelbaar zijn.

Nieuwe vloerbekledingen hebben vaak een inloopperiode nodig voordat zij hun uiteindelijke dynamische wrijving bereiken. Resten van lossingsmiddelen uit de productie verdwijnen pas door gebruik en reiniging. Ook daarna hangt de dynamische wrijving af van de onderhoudstoestand. Vuil en resten verlagen de waarde, terwijl regelmatige reiniging deze behoudt.

Slijtvastheid geeft aan in welke mate een vloerbekleding bestand is tegen verlies van materiaal door wrijvende en schurende belasting. Die belasting ontstaat bijvoorbeeld door schoenzolen, wielen en zand of vuil dat onder belasting over het oppervlak beweegt. Rubber slijt anders dan een hard materiaal. Omdat het oppervlak elastisch meegeeft, wordt het plaatselijk uitgerekt, afgeschoven en daarna weer ontlast wanneer een voorwerp erover glijdt. Door deze voortdurend wisselende spanningen raakt het rubber na verloop van tijd vermoeid. Er kunnen fijne scheurtjes ontstaan en kleine deeltjes kunnen van het oppervlak loskomen. Bij vloerbekledingen van rubbergranulaat gebonden met polyurethaan speelt ook de samenhang van het geheel een rol. Het bindmiddel moet iedere korrel zodanig vasthouden dat niet complete korrels door wrijving uit het oppervlak worden getrokken. Slijtvastheid is daarom een eigenschap van het volledige systeem van rubber, korrelgrootte en korrelvorm, hoeveelheid en uitharding van het bindmiddel, hechting tussen korrel en bindmiddel en verdichting.

De beproeving volgens BS 7188 gebeurt met een Taber Abraser. Twee genormeerde slijtwielen bewegen met een vastgelegde aandrukkracht en draaisnelheid gedurende een bepaald aantal omwentelingen over het proefstuk. Het proefstuk wordt vóór en na elke testfase gewogen. Het massaverlies vormt de maat voor de slijtage. Op basis van de in de norm vastgelegde testfasen worden de slijtage-index en de slijtageverhouding berekend. Daardoor wordt niet alleen zichtbaar hoeveel massa in de eerste testfase verloren gaat, maar ook of de slijtage bij voortgaande belasting afneemt, gelijk blijft of toeneemt.

De schaal loopt van niveau 1 tot en met niveau 5. Niveau 1 betekent dat aan de eisen van BS 7188 is voldaan. Niveau 2 tot en met niveau 4 staan voor een goede, hoge en zeer hoge slijtvastheid. Niveau 5 is het hoogste niveau van de schaal. De indeling is gebaseerd op beproevingen van representatieve producten, waarvan de resultaten zijn geïnterpoleerd. In de praktijk is een hoog niveau herkenbaar doordat het oppervlak bij voetverkeer, rollende belasting en zandinsleep langdurig zijn korrelstructuur en aanzicht behoudt.

Waterdoorlatendheid geeft aan hoeveel water in een poreuze plaat dringt en erdoorheen wegzakt. Bij platen van rubbergranulaat gebonden met polyurethaan stroomt het water niet door het rubber zelf, want dat is waterdicht. Het gaat door de open, onderling verbonden poriën tussen de korrels en volgt daarbij de zwaartekracht. De hoeveelheid hangt af van het aandeel open poriën, hun grootte en de mate waarin zij doorlopend met elkaar verbonden zijn. Grove korrels en een lagere persdruk tijdens de productie vormen grotere, open kanalen. Fijne korrels en een hoge persdruk vernauwen de poriën, waardoor een plaat vrijwel dicht kan worden.

Volgens NEN-EN 12616 wordt de infiltratiesnelheid gemeten. Dit is de hoeveelheid water die onder vastgelegde beproevingsomstandigheden in één uur door de plaat dringt, uitgedrukt in mm/h. Een waarde van 1 mm/h komt overeen met 1 liter per vierkante meter per uur. Zelfs een zware regenbui levert slechts een deel van de hoeveelheid water die een plaat met een hoog niveau in dezelfde tijd kan doorlaten.

De schaal loopt van niveau 1 tot en met niveau 5. Niveau 1 staat voor een infiltratiesnelheid van circa 0 mm/h en een praktisch waterondoorlatende plaat. Niveau 5 staat voor circa 1.000 mm/h, oftewel ongeveer 1.000 liter per vierkante meter per uur. De indeling is gebaseerd op beproevingen van representatieve platen. De resultaten daarvan zijn voor het betreffende product geïnterpoleerd.

De plaat vormt slechts één schakel in de opbouw. Bij niveaus 3 tot en met 5 kan regenwater door de platen wegzakken, mits ook het legbed en de fundering water kunnen opnemen en afvoeren. Op een dichte ondergrond hoopt water zich onder de platen op. Het oppervlak heeft dan afschot nodig, zodat het water naar een afvoer kan stromen, bijvoorbeeld naar een goot of een afvoerput. Platen met niveau 1 en 2 zijn uitsluitend bedoeld voor binnenruimten en overdekte oppervlakken.

De waterdoorlatendheid kan in de loop van de tijd afnemen wanneer poriën dichtslibben door ingelopen zand, blad en fijnstof. Bij stalmatten kan ook onvoldoende reiniging daaraan bijdragen. Reinigen met water houdt de poriën open.

Slipweerstand geeft aan hoe veilig een vloerbekleding met schoeisel kan worden belopen, ook wanneer deze nat of vervuild is. Fysisch gezien gaat het om de wrijving tussen de zool en het oppervlak. Bij iedere stap wordt de zool schuin neergezet en vervolgens weer afgezet. De voet blijft alleen staan wanneer de wrijving de daarbij ontstane schuifkracht opvangt. Een vloeistoffilm tussen zool en oppervlak vermindert de wrijving, doordat het nauwe contact tussen beide oppervlakken wordt onderbroken. Een ruw, poreus oppervlak werkt dit tegen. De ruwheid verdringt de film op de contactpunten en vloeistof kan naar de open poriën uitwijken.

NEN-EN 16165 legt in Europa vast hoe de slipweerstand van vloerbekledingen wordt bepaald, zowel voor betreding met schoeisel als op blote voeten. In Duitsland heeft deze norm DIN 51130 vervangen. De bekende antislipklassen R9 tot en met R13 blijven daarbij van toepassing. Bij de hellingbaanproef loopt een geschoolde proefpersoon over de vloerbekleding, die met olie als genormeerde testvloeistof is bevochtigd. De helling neemt stapsgewijs toe. De hoek waarbij de proefpersoon het oppervlak nog net aanvaardbaar kan betreden, is de kritieke hellingshoek. Deze hoek is een maat voor de wrijving op het bevochtigde oppervlak. Op een hellend vlak moet de statische wrijving ten minste de hellingafwaartse component van de zwaartekracht compenseren, en die neemt toe naarmate de hoek groter wordt. Antislipklasse R10 omvat gemiddelde hellingshoeken van meer dan 10° tot en met 19°.

WARCO-vloerbekledingen zijn doorgaans ingedeeld in antislipklasse R10. Binnen deze klasse geeft een schaal van 1 tot 5 de gemiddelde hellingshoek weer. Niveau 1 staat voor circa 12° en niveau 5 voor circa 17°. De indeling is gebaseerd op proeven met representatieve proeftegels die nog volgens DIN 51130 zijn uitgevoerd en voor het betreffende product zijn geïnterpoleerd. De slipweerstand vult de dynamische wrijving van klasse DS volgens NEN-EN 14041 aan, maar is daarmee niet vergelijkbaar. Klasse DS wordt droog en met een genormeerde glijder gemeten, terwijl de antislipklasse wordt bepaald met olie en een lopende proefpersoon.

Dichtheid, korrelgrootte en structuur van het rubbergranulaat bepalen het oppervlak. Een hogere persdruk tijdens de productie maakt het gladder, terwijl grover granulaat een ruwer en opener oppervlak oplevert. Nieuwe vloerbekledingen hebben vaak een inloopperiode nodig, omdat resten van lossingsmiddelen uit de productie eerst door gebruik en reiniging verdwijnen. Regelmatige reiniging behoudt de slipweerstand. Vuil en afzettingen verminderen deze.

Warmte verplaatst zich via drie mechanismen: geleiding in een materiaal, stroming in lucht of water en straling. Bij een plaat is vooral warmtegeleiding van belang. Die wordt beschreven met de warmtegeleidingscoëfficiënt, uitgedrukt in W/(m·K). Deze waarde geeft aan hoeveel warmte per seconde door een laag materiaal met een oppervlak van één vierkante meter en een dikte van één meter stroomt bij een temperatuurverschil van één kelvin tussen beide zijden. Hoe lager de waarde, hoe minder warmte het materiaal geleidt en hoe sterker de thermische isolatie.

Massief rubber heeft doorgaans een warmtegeleidingscoëfficiënt van circa 0,13 tot 0,18 W/(m·K). Stilstaande lucht komt uit op circa 0,026 W/(m·K) en geleidt warmte dus aanzienlijk minder. Platen van rubbergranulaat gebonden met polyurethaan bevatten poriën waarin lucht is ingesloten. Daardoor geleiden zij minder warmte dan massief rubber. Bij een lagere dichtheid en een groter poriënvolume neemt de warmtegeleidingscoëfficiënt gewoonlijk af. Vocht in de poriën verhoogt deze waarde weer. Bij WARCO liggen de waarden, afhankelijk van dichtheid en structuur, tussen circa 0,07 en 0,14 W/(m·K).

Naast de warmtegeleidingscoëfficiënt bepaalt de dikte de totale isolerende werking. De warmteweerstand is gelijk aan de dikte gedeeld door de warmtegeleidingscoëfficiënt. Een plaat die tweemaal zo dik is, heeft daardoor een tweemaal zo hoge warmteweerstand. Een onderzijde met drainagekanalen of noppen kan bovendien een luchtlaag onder de plaat vasthouden. Die laag kan de warmtestroom naar de ondergrond verder beperken, zolang de lucht stil blijft staan en droog blijft. Op de steunpunten en in kanalen waar lucht doorheen stroomt, is dit effect geringer.

De schaal loopt van niveau 1 tot niveau 5. Niveau 1 komt overeen met circa 0,14 W/(m·K) en niveau 5 met circa 0,07 W/(m·K). De waarden zijn gebaseerd op metingen aan representatieve monsters en vervolgens geïnterpoleerd voor het betreffende product. Ter vergelijking: isolatiematerialen zoals geëxtrudeerd polystyreen (XPS) en minerale wol bereiken waarden van circa 0,03 W/(m·K).

Bestand tegen vorst en bevriezend poriewater, zonder te barsten, scheuren of breken.