Je leest:

MRI identificeert oorzaak zoutschade cultureel erfgoed

MRI identificeert oorzaak zoutschade cultureel erfgoed

Auteur: | 10 november 2004

In materialen met kleine poriën, zoals beton en mortel, kan zout veel schade veroorzaken. Lourens Rijniers van de Techische Universiteit Eindhoven toonde met MRI-opnamen aan dat kristalliserend zout natte poreuze materialen kan laten scheuren.

Niet alleen het graf van Willem van Oranje heeft er last van, ook het monument op de Dam en het Alhambra in Granada zijn er danig door aangetast: zout. In materialen met kleine poriën, zoals beton en mortel, kan zout veel schade veroorzaken. Hoe, daar heeft Lourens Rijniers van de Techische Universiteit Eindhoven vier jaar onderzoek naar gedaan. Zo toonde hij met MRI-opnamen aan dat kristalliserend zout natte poreuze materialen kan laten scheuren. Volgende week donderdag 18 november promoveert hij op de resultaten van zijn onderzoek.

Het is lastig om monumenten in een MRI-apparaat te stoppen en daarom gebruikte Rijniers een zogenaamd modelsysteem: een vereenvoudigd poreus materiaal waarin de poriën allemaal even groot zijn. De MRI techniek (magnetic resonance imaging, ook bekend uit het ziekenhuis) leverde verrassende resultaten: Rijniers toonde voor het eerst experimenteel aan dat door kristallisatie van zouten een druk ontstaat die zo groot is dat het materiaal erdoor kan beschadigen.

De technisch natuurkundige schatte welke omstandigheden schade kunnen veroorzaken. Zoutschade varieert van witte plekken op metselwerk en betonrot tot erosie van gesteente en scheurvorming in beelden. Voor materialen met kleine poriën, zoals beton, mortel en kalkzandsteen, bleek kristallisatie inderdaad tot schade te leiden. Voor materialen met alleen grote poriën, zoals bijvoorbeeld baksteen, blijkt dit schademechanisme geen effect te hebben. Hoe in deze materialen schade ontstaat, is nog niet duidelijk.

Lourens Rijniers onderzocht de oorzaak van zoutschade, zoals de schade aan de onderkant van dit beeld. Foto: TUE

Rijniers maakte het modelmateriaal nat met oplossingen van soda en natriumsulfaat en bestudeerde met een MRI-scanner hoe de kristallisatie verliep. Uit de opgeloste hoeveelheid zout per volume water in de poriën wist hij de druk te achterhalen. Met theoretische modellen onderbouwde de promovendus hoe de druk in de poriën ontstaat tijdens het kristallisatieproces.

Zoutkristallisatie is een belangrijke oorzaak van schade aan bouwmaterialen en gesteenten. Hoewel het duidelijk is dat zout uit bijvoorbeeld zeewater en de omgeving verantwoordelijk is voor het ontstaan van schade, is het mechanisme waardoor schade ontstaat nog niet begrepen. Hoe beter het begrip van dit mechanisme, hoe beter eventuele schade voorkomen kan worden. Het promotieonderzoek werd gefinancierd door Technologiestichting STW, het Prioriteiten Programma Materialenonderzoek (PPM) en het KennisCentrum Building and Systems TU/e-TNO (KCBS).

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
© Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 10 november 2004
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.