Schade door kristallisatie van zout in metselwerk is mogelijk te voorkomen met kristallisatiemodificatoren. Die kunnen zouten anders of aan het oppervlakte van de mortel laten kristalliseren. De leerstoel Heritage & Technology hoopt ermee een eind te maken aan een veel voorkomend probleem.
Zoutkristallisatie is een probleem dat in zowel historisch als recent metselwerk veel voorkomt. Zout kan vanuit zee komen waaien, maar ook met optrekkend vocht of vanuit bouwmaterialen in een constructie terechtkomen, waar het na opdrogen kristalliseert. Dat geeft lelijke ‘uitbloeivlekken’, maar ook schade aan metselwerk en pleisterlagen. Bestrijding ervan is lastig, omdat niet altijd de bron van het zout kan worden verwijderd, en vaak meerdere zouten aanwezig zijn in verschillende verhoudingen. “Modifiers die worden toegevoegd aan de mortel kunnen direct op aanwezige zouten reageren. Ze kunnen ervoor zorgen dat ze naar de oppervlakte worden getransporteerd of op een andere manier in het materiaal kristalliseren”, vertelt chemicus Sanne Granneman. “Dat voorkomt dat later schade ontstaat.” Zij wijdt haar promotieonderzoek aan deze ‘self-healing’ techniek.
Bij de aanwezigheid van NaCl – keukenzout – kan het antiklontermiddel natriumferrocyanide ervoor zorgen dat zout langer in oplossing blijft. Verdamping zorgt voor transport van het zout naar de oppervlakte. Bij het eveneens veel voorkomende natriumsulfaat – glauberzout – kan het veelgebruikte ontsmettingsmiddel borax mogelijk uitkomst bieden. Borax – natriumtetraboraat – werkt precies andersom: het zorgt ervoor dat zout eerder uit oplossing komt. “Net als natriumferrocyanide zorgt het ook voor verandering van de vorm van het kristal. Dat kan de schade in sterke mate verminderen”, vertelt Granneman.
Vooral de behandeling met borax is nog onontgonnen terrein. De komende tijd moet laboratoriumonderzoek meer duidelijk geven over de effectiviteit van de twee modificatoren. Als laatste stap in het onderzoek zullen de modificatoren gemengd worden in een mortel en zal hun effectiviteit worden bepaald met behulp van een versnelde zoutschadetest. Dat gebeurt door kalkhoudende mortels te maken met verschillende hoeveelheden modificatoren. Na carbonatie en impregneren met een zoutoplossing gaan de monsters een klimaatkast in. Daar ondergaan ze beurtelings een hoge en een lage luchtvochtigheid. Dit wordt enkele malen herhaald. Na iedere cyclus worden de monsters gefotografeerd en gewogen. Zo is nauwkeurig te zien in hoeverre de schade vermindert door verwerking van modificatoren in de mortel. Voor het bescheiden lab van de faculteit Bouwkunde is het geen alledaags onderzoek. “Gelukkig mag ik ook gebruik maken van het Bouwlab van TNO en het laboratorium van het Institute of Physic van de Universiteit van Amsterdam, twee van de projectpartners”, zegt Granneman.
Naast TNO en de Universiteit van Amsterdam zijn de Technische Universiteit Eindhoven, twee bedrijven (Strikolith B.V. en Delstuc Stucadoors) en de voorzitter van het Neerlandsch Stucgilde als projectpartners betrokken bij het onderzoek van de leerstoel Heritage & Technology. Zij hebben grote belangstelling voor de resultaten, want bij succes kunnen de modificatoren een doorbraak betekenen voor veel restauratie- en renovatieprojecten.