Voorkomen van vergipsing en uitbloei

Tekst: ing. Frank de Groot

Voorbeeld van vergipsing.

Vergipsing en uitbloei komen al vele jaren voor in gevelmetselwerk. Er is dan ook al veel onderzoek naar gedaan, volgens Gelling: “Er zijn in Nederland al diverse onderzoekspublicaties verschenen van de vereniging Koninklijke Nederlandse Bouwkeramiek (KNB). De Universiteit Leuven heeft eveneens wetenschappelijk onderzoek gedaan en de Baksteenfederatie in België heeft opdracht gegeven voor vier jaar onderzoek.”

Figuur 1.

Figuur 2. Vroege of primaire zoutuitbloei.

Vandersanden heeft zelf tien jaar geleden proefopstellingen gemaakt voor eigen onderzoek naar de oorzaken van ‘witte waas en vlekvorming’. “Er zijn diverse muurtjes gemetseld met mortels van diverse fabrikanten. Er zijn muurtjes gemaakt door middel van doorstrijken en andere muurtjes zijn weer gevoegd. Ze zijn ook op verschillende oriëntaties gezet: noord, oost, zuid en west. Uiteindelijk wil je kijken: wat doet nou zo’n gevel?”, vertelt Gelling.

Uitkomsten onderzoek

Wat zijn nu de uitkomsten van al die onderzoeken? “Het witte fenomeen ontstaat uit een complex samenspel tussen baksteen en mortels die reageren onder invloed van vocht en CO2. Er zijn verschillende soorten uitbloei: zout, kalk en vergipsing, ofwel vergrauwing. Dit kan zowel via stenen als via voegen zichtbaar worden”, legt Gelling uit.
Hoe werkt nu het mechanisme van uitbloei (zie ook figuur 1)? Het metselwerk wordt nat door regen. Door de zuigende werking van de poriën van de stenen en voegen neemt de gevel het water op. Ook worden hiermee mineralen (kalk, zout), opgezogen. Het water lost de mineralen op en verplaatst deze door de steen. Het water verdampt vervolgens bij droog weer via de zichtzijde en de mineralen worden daarbij afgezet en zichtbaar als witte uitslag.

Figuur 3. Kalkuitbloei of uitloging.

Welke soorten uitbloei?

De drie voorkomende soorten uitbloei zien we op de foto’s (figuren 2, 3 en 5). Bij zoutuitbloei is er sprake van zoutafzetting op de gevelstenen. Bij kalkuitbloei bevindt de geconcentreerde afzetting zich meer op de voegmortel en stenen en bij secundaire of late uitbloei zijn delen van de gevel vergrauwd met een sluier/grauwe waas.

Figuur 4. Carbonatatieproces.

Figuur 5. Secundaire of late uitbloei (vergipsing of vergrauwing).

Zoutuitbloei

Figuur 2 toont een nieuwbouwwoning. Gelling: “Vaak ontstaat zoutuitbloei in het vroege voorjaar als het zonnetje schijnt. Het metselwerk droogt langzaam en de zouten kunnen dan aan het oppervlak komen. Je ziet vooral uitbloei op vers metselwerk. Het oppervlak van de mortelvoegen is minder vervuild.
Hoe voorkom je deze uitbloei? Sander Hendriks van Bruil legt het uit: “In de eerste plaats moet je natuurlijk de verwerkingsadviezen van de mortelfabrikanten opvolgen! De metselmortel heeft daarnaast twee tot tien dagen – afhankelijk van temperatuur en vochtigheid – nodig om goed uit te harden en te drogen. Ik zie bijvoorbeeld vaak dat het metselwerk ter hoogte van de bovenste steigerslag wit uitslaat, omdat dit deel blijkbaar niet is afgeschermd en er regen overheen is gekomen. Het advies is dan ook: bescherm bakstenen en mortel gedurende twee tot tien dagen tegen regen. Maar doe dat ook vóór de verwerking tijdens de opslag! We zien nog vaak genoeg dat metselaars klagen over natte stenen, maar die hebben dan al in de regen gelegen. Voorkom verder dat regenwater tijdens de bouw in de gevel kan trekken, door gebruik van muurkappen of een afdekking. Een goede ventilatie van de spouw bevordert trouwens ook een goede droging.”
Is de zoutuitbloei te verwijderen? “Vrij eenvoudig. Het is zout; droge stenen kun je voorzichtig borstelen. Maar aangezien zout ook oplost in water kun je het ook afspoelen of het verdwijnt na een regenbui.”

Kalkuitbloei

Om de hechting tussen metselspecie en baksteen tot stand te brengen ontstaat er eerst veel ‘vrije kalk’ (calciumcarbonaat). Onder gunstige omstandigheden (droog weer en normale temperaturen) zet de CO2 uit de lucht de vrije kalk in de mortel om in niet-wateroplosbare kalk. “De calciumcarbonaat zit dan waar je hem hebben wilt en de mortel is inert geworden”, aldus Hendriks. Bij ongunstige omstandigheden (regen) verhindert veel vocht dat de CO2 uit de lucht de vrije kalk bereikt. Het blijft oplosbaar en verspreidt zich door het metselwerk. Later migreert de vrije kalk naar het oppervlak om daar alsnog over te gaan in niet-wateroplosbare kalk. “Je ziet dat ook aan die witte kalkstrepen op de voegen, waar het vocht de kalk heeft meegenomen”, zegt Hendriks. Hij toont een plaatje (Figuur 4) van het carbonatatieproces.

Hoe kunnen we kalkuitbloei verwijderen en liever nog: voorkomen? Hendriks: “In een vroeg stadium is kalkuitbloei – geen echte kalk, maar calciumcarbonaat – nog redelijk te verwijderen met een reinigingsmiddel op basis van zuuroplossing. Later is dit alleen nog door een professional te verwijderen met speciale reinigingsmiddelen. Beter nog is voorkomen door regenwater weg te houden van je metselwerk gedurende de eerste twee tot tien dagen.”

Vergrauwing of vergipsing

Deze vorm van uitbloei manifesteert zich vaak pas na een aantal maanden of zelfs jaren. De witgrijze, halfdoorzichtige sluier wordt steeds zichtbaarder aan met name de regenzijde (zuidwestzijde). Vooral de aan regen en zon blootgestelde geveldelen die niet worden beschermd door bijvoorbeeld een dakoverstek of bomen, zijn hier gevoelig voor. De sluier is zeer hardnekkig en is niet oplosbaar in water of zuur. Regen stimuleert dit proces.”
Volgens Gelling speelt dit probleem al wel twintig tot dertig jaar: “Ongeveer 80 tot 85 procent van de gevels op het zuidwesten die de laatste vijftien jaar zijn gerealiseerd kampt met vergipsing / vergrauwing. Alleen bakstenen met een zeer lage wateropname – zoals strengpersstenen – hebben er minder tot geen last van. Maar dat betreft maar 10 tot 15 procent van alle gevelstenen in de markt.”
Hoe kunnen we vergipsing voorkomen? Gelling: “Laat ik voorop stellen dat er geen uitbloeivrije mortel bestaat! Vergipsing of vergrauwing is alleen te voorkomen door gevelstenen na te behandelen. Een voorbeeld is hydrofuge, beter bekend als impregneren. Hierbij worden poriën en capillairen van de ondergrond over een bepaalde indringdiepte bedekt met een waterafwijzende laag. Het impregneren van een gevel is echter arbeidsintensief en kostbaar. Bovendien moet dit door een gespecialiseerd bedrijf worden gedaan en moet het ook na circa tien jaar worden herhaald.”

Geïmpregneerde gevelsteen.

Geïmpregneerde gevelstenen

Om te voorkomen dat gevels geïmpregneerd moeten worden, heeft Vandersanden besloten om de bakstenen al in de fabriek te impregneren. “Hierbij wordt machinaal elke zichtzijde van de baksteen voorzien van een waterafstotende, onzichtbare laag. De coating is ongevaarlijk voor mens en milieu”, aldus Gelling.
De waterafstotende coating heeft een indringdiepte van 5-15 mm. De legvlakken (boven- en onderzijde) van de baksteen worden niet geïmpregneerd, zodat de baksteen verwerkt kan worden op de traditionele manier, met bestaande mortels. “De geïmpregneerde rand van 5-15 mm om de legvlakken draagt bovendien bij aan betere kwaliteit van de voegmortel. Er wordt minder snel vocht aan de mortel onttrokken, waardoor deze veel beter kan uitharden”, zegt Hendriks. “Een geïmpregneerde baksteen behoudt daarnaast zijn oorspronkelijke uiterlijk qua kleur, vorm en structuur. Verder blijven de open poriën behouden en is de vorstweerstand gewaarborgd. De waterafstotende coating voorkomt opname van waterdruppels via de zichtzijdes, maar is wel dampopen. Vocht in de kern van de steen kan daardoor weg via verdamping door de geïmpregneerde zichtzijdes, maar ook via de legzijdes. De geïmpregneerde stenen hebben dus geen last meer van witte uitslag.”

Verwerking

De verwerking van de stenen is hetzelfde als traditionele stenen. De legvlakken van een geïmpregneerde baksteen zijn immers niet behandeld. “Sterker nog; de hechting is beter”, merkt Hendriks op. “Gelling besluit met de opmerking dat de geïmpregneerde stenen niet duurder zijn dan traditionele metselstenen: “We hebben 35 miljoen euro geïnvesteerd om onze fabrieken te voorzien van een impregneerinstallatie, maar wij vinden dat die hogere kwaliteit niet meer moet gaan kosten voor de klant. Bovendien geven we op deze stenen 25 jaar garantie tegen vergipsing.”