Zoutuitbloeiingen en vergipsing op metselwerk.

In opdracht van KNB heeft TCKI een studie gedaan naar het ontstaan van zoutuitbloeiingen en vergipsingsverschijnselen op baksteen metselwerk. Dit onderzoek is een vervolg geweest op eerder onderzoek door TNO in Nederland en WTCB en de KU Leuven in België.

In totaal zijn met vijf gangbare baksteensoorten en tien verschillende mortelrecepturen, proefmuren met een spouwconstructie gemetseld. De ontwikkeling van zoutuitbloeiingen en vergipsing op deze proefmuurtjes is ruim vijf jaar lang gevolgd en onderzocht.

Al in de studie van de KU Leuven was vastgesteld dat door reactie met CO₂ uit de lucht, ettringiet dat zich in uithardende cementmortels heeft gevormd, wordt omgezet tot calciumsulfaat. Onder voorwaarden kan dit calciumsulfaat zich afzetten op het baksteenoppervlak, waarbij het metselwerk vergipst. Het krijgt dan een ontsierende grauwsluier.

In het door TCKI uitgevoerde onderzoek zijn veel eigenschappen van zowel de bakstenen als de verschillende mortelsamenstellingen onderzocht.

De belangrijkste eigenschappen zijn daarbij: 

• Chemische samenstelling, oplosbare zouten en potentieel oplosbare zouten
• porositeit en poriegrootteverdeling

Voor wat betreft de vorming van vroege witte zoutuitbloeiingen op relatief vers metselwerk (tot enkele jaren oud) kan worden geconcludeerd dat met name de aanwezigheid van wateroplosbare alkaliën (natrium en kalium) in de cementmortels de grootste bron vormt voor het ontstaan van deze uitbloeiingsverschijnselen. Bij meer kalkhoudende mortels (bastaardmortels) speelt dit probleem duidelijk minder. Deze bevatten minder cement en  hebben na uitharden een dichtere poriestructuur.

Voor wat betreft de vorming van vergipsingsverschijnselen op wat ouder metselwerk is vastgesteld dat het, door de ettringietcarbonatatie, langzaam vrijkomende calciumsulfaat de belangrijkste bron vormt. Deze carbonatatie vindt langzaam plaats en met name in de meer poreuze metselmortels waar de toegankelijkheid voor CO₂ groter is. Deze poreusheid in de mortels kan dan weer een gevolg zijn van het toevoegen van luchtbelvormers aan de metselmortels om de verwerkingseigenschappen voor de metselaar te verbeteren. Zo kan het zijn dat door het wijzigen van bastaardmortels in cementmortels (met luchtbelvormers) in de laatste 40 jaar de problematiek van vergipsing veel groter is geworden.

In bakstenen met een meer fijnporeuze structuur (minder doorbakken stenen, producten van thermisch stabiele kleisoorten en strengpersstenen) zet dit vrijgekomen calciumsulfaat zich meer ín het poriesysteem van de baksteen af en minder óp het oppervlak van de bakstenen. Voor het grootste gedeelte van de productie in Nederland en België is deze fijnporeusheid echter niet aan de orde.

De onderzoeksresultaten zijn ondertussen ook gedeeld met de mortelindustrie en er is afgestemd samen verder op te trekken om te zien hoe deze problematiek op toekomstige baksteengevels kan worden voorkomen. Ondanks het inzicht dat nu is ontstaan, zal dat nog niet een eenvoudige opgave worden.

Inlichtingen: Hans van Wijck en Stan Aben.