nieuws

Wetenschappelijk bewijs zoutschade aan beton

bouwbreed

eindhoven – De wetenschappelijke onderbouwing ontbrak tot dusverre, maar men wist dat de aanwezigheid van zout in beton, kan leiden tot schade. Met MRI-opnamen toont ir. Lourens Rijniers van de TU Eindhoven (TU/e) in zijn promotieonderzoek nu voor het eerst aan dat door zoutkristallisatie druk ontstaat in het omringende materiaal waardoor beton kan scheuren.

Zoutkristallisatie is een veelvoorkomende oorzaak van schade aan bouwmaterialen en gesteenten. Maar het exacte mechanisme waardoor schade ontstaat, is voor een deel nu wetenschappelijk onderbouwd. Eén van de voorgestelde mechanismen is kristallisatiedruk. Die druk komt tot stand door de oppervlaktespanning van zoutkristallen in poriën. Een kenmerk van deze overdruk is de �superverzadiging� ofwel de toegenomen oplosbaarheid van een zoutkristal in een porie.

Met behulp van een MRI-scanner heeft Rijniers onderzoek verricht naar dit schademechanisme. Helaas kan hij geen MRI-plaatjes laten zien van scheurend beton. De speciale MRI-scanner waarmee Rijniers op de TU/e werkte, wijkt af van de scanners in ziekenhuizen die zijn gericht op het leveren van beeldmateriaal met optimaal contrast. “Ik wilde geen plaatjes maar een getal, een kwantitatieve meting waaruit blijkt hoeveel zout een porie bevat”, aldus Rijniers.

Voor het onderzoek werkte hij met modelsystemen van vereenvoudigd poreus materiaal waarin de poriën allemaal even groot zijn. Hierdoor was hij in staat wetenschappelijk aan te tonen dat door kristallisatie van zouten een druk ontstaat die zo groot is dat het materiaal kan beschadigen.

Met de MRI-scan bestudeerde hij hoe de kristallisatie verliep. Aan de hand van de hoeveelheid zout die oplost per volume water in de poriën, wist hij de druk in de poriën te bepalen. Met theoretische modellen onderbouwde Rijniers hoe de druk ontstaat tijdens het kristallisatieproces.

Het resultaat van het onderzoek geeft nog geen antwoord op alle schade die door zout ontstaat. Hoe bijvoorbeeld bakstenen met grote poriën bezwijken onder zoutkristallisatie is een ander onderzoeksgebied. Rijniers: “Met betrekking tot zoutschade circuleren drie hypothesen. Ik heb met mijn promotieonderzoek nu één van die drie hypothesen bewezen.”

Het is voor Rijniers moeilijk aan te geven hoe lang het nog duurt voor een �zoutproof� beton beschikbaar is. “Mijn werk staat redelijk aan het begin van die weg. Voor beton is het bovendien heel belangrijk om naast de mechanische schade waar ik onderzoek naar heb uitgevoerd, ook de chemische schade zoals betonrot te bekijken. In onze vakgroep loopt hier onderzoek naar.”

Rijniers promoveert vandaag aan de TU/e.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels