2 november 2004
MRI identificeert oorzaak zoutschade cultureel erfgoed
Niet alleen het graf van Willem van Oranje heeft er veel last van, ook
het monument op de Dam en de Alhambra in Granada zijn danig aangetast.
Zout kan in materialen met kleine poriën, zoals beton en mortel, veel
schade veroorzaken. Doordat het zout kristallen vormt, ontstaat een
druk die het omringende materiaal kan laten scheuren. Dit bewees
Lourens Rijniers met MRI-opnamen van natte poreuze materialen. De
natuurkundige promoveert op 18 november aan de TU Eindhoven op de
resultaten van dit deels door Technologiestichting STW gefinancierde
onderzoek.
Met kernspinresonantie, bekend uit het ziekenhuis als MRI, bestudeerde
Rijniers de zoutkristallisatie in modelsystemen. Het modelsysteem was
een vereenvoudigd poreus materiaal waarin de poriën allemaal even
groot zijn. In dit materiaal kon Rijniers voor het eerst experimenteel
aantonen 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 echter geen effect te hebben. Hoe in deze materialen
schade ontstaat, is nog niet duidelijk.
Rijniers maakte het modelmateriaal nat met oplossingen van soda en
natriumsulfaat en bestudeerde met een MRI-scanner hoe de
kristallisatie verliep. Uit hoeveel zout er oplost per volume water in
de poriën wist hij de druk in de porie 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.
Promovendus Lourens Rijniers onderzocht de oorzaak van
zoutschade, zoals de schade die aan de onderkant van dit beeld te zien
is.
Dit promotieonderzoek is gefinancierd door Technologiestichting STW,
het Prioriteiten Programma Materialenonderzoek (PPM) en het
KennisCentrum Building and Systems TU/e-TNO (KCBS).
Meer informatie:
ir. Lourens Rijniers, t: +31 (0)40 247 32 31, l.a.rijniers@tue.nl
of prof. dr. ir. Klaas Kopinga, t: +31 (0)40 247 43 04,
k.kopinga@tue.nl
promotie 18 november, promotoren prof. dr. ir. Klaas Kopinga en prof.
dr. Andrew Putnis.
---
TOP Laatste wijziging: 01-11-2004
Reacties naar: webmaster@stw.nl
Technologie Stichting STW