O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteenconstr uc tiescement 2004 180dr.ir. H. Brocken en dr. T.G. Nijland, TNO Bouw*)Uitbloei verschijnt meestal als dunne, witte, wazigezoutafzettingen op het oppervlak van poreuze bouw-materialen en komt regelmatig voor op metselwerk vanbaksteen of betonblokken. Afhankelijk van de intensiteittast uitbloei de esthetische kwaliteit van het materiaal-oppervlak aan, en daarmee het imago van metselwerk.Zo bekend als het fenomeen zelf is, zo onbekend blijkende oorzaken en de kans op het optreden ervan. Alle par-tijen in de bouw willen graag van de witte uitslag af,maar dat is bij het huidige kennisniveau onmogelijk.Bestaande materiaalspecificaties geven geen goedeindicatie van het risico voor optreden van witte uitslag.TNO Bouw is bezig met onderzoek naar het ontwikkelenvan een testmethode waarmee de gevoeligheid voorwitte uitslag kan worden bepaald, en waarmee voor-stellen voor oplossingen kunnen worden getoetst. Deeerste fase van het onderzoek is inmiddels afgerond.Soms verschijnt uitbloei tijdens of direct na de bouw(foto 1), met als gevolg onenigheid tussen de ver-schillende bij de bouw betrokken partijen over ac-ceptatievanhetwerk,geschiktereinigingsmethodenen daarmee gepaard gaande kosten. Soms treedt uit-bloei pas na enkele jaren op. In deze situaties rijstbij de eigenaar de vraag of het kwaad kan en hoe degevel moet worden gereinigd en onderhouden. Inernstige gevallen worden de bouwer en materiaalle-verancier op het probleem aangesproken. Veelal isuitbloei slechts een esthetisch probleem, hoewel het-zelfde mechanisme dat uitbloei veroorzaakt, ook kanresulteren in dikke, korstige afzettingen op metsel-werk (foto 2) of afzetting van zouten in de pori?nachterhetzichtvlak(crypto-efflorescence);hetlaatstemet schade als gevolg. Uitbloei op metselwerk wordtal sinds jaar en dag overal in Europa waargenomenen is vaak erg hardnekkig en moeilijk te verwijderen.Uitbloei treedt op bij het drogen van natte gevels,waarbij opgeloste zouten zich ophopen aan of nabijhet oppervlak. De beschikbaarheid van water isdaarbij essentieel. Het is nodig voor het oplossen vande componenten van het uitbloeiende zout en voorhet transport van deze componenten van voeg naarsteen(viceversa)en,uiteindelijk,naarhetoppervlak.Ofschoon dit principe eenvoudig lijkt, ontbreken totnu toe gedetailleerde kennis en begrip van de optre-dende chemische reacties en transportprocessen.Zowel baksteen, beton als mortel bevatten compo-nenten die de bron kunnen zijn van uitbloeiendezouten. Daarnaast heeft elk materiaal hygrische ei-genschappen die, alleen of in combinatie, het ont-staan van uitbloei kunnen bevorderen. Gebrek aankennis van de interactie van al deze parameters envan andere invloeden zoals het klimaat, maken hetonmogelijk het probleem van witte uitslag op telossen. Evenmin is het om die reden mogelijk ade-quate testmethoden te ontwikkelen. TNO Bouw isdaarom bezig met onderzoek gericht op het verbe-teren van de kennis over het materiaalkundig procesen de parameters van witte uitslag. Einddoel van ditonderzoek is het ontwikkelen van een testmethodewaarmee de gevoeligheid voor witte uitslag kanworden bepaald, en voorstellen voor oplossingenkunnen worden getoetst. De eerste fase van het on-derzoek is in 2003 afgerond en heeft geresulteerd ineen overzicht van typen witte uitslag en in identifi-catie van parameters die kenmerkend zijn voor hetoptreden ervan. Met deze resultaten zullen in detweede fase bestaande en nieuwe idee?n voor oplos-singen worden getoetst.Ontwerpen en dimensioneren van steenconstructies (17)Witte uitslag op baksteen-en betonsteenmetselwerk*) Het project wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met ENCI,het Koninklijk Verbond van Nederlandse Baksteenfabrikanten(KNB/TCKI) en de Nederlandse Mortel Organisatie (NeMO); in deeerste fase waren ook de betonsteenfabrikanten (BB&S) betrokken.Behalvedoordezepartnerswordthetonderzoekmedegefinancieerddoor het Ministerie van Economische Zaken.1 | Witte, wazige zoutafzet-tingen op baksteenmet-selwerk vlak na de bouwW e t e n s c h a pO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteencons tr uc tiescement 2004 1 81In de literatuur zijn in het verleden verschillende hy-pothesen voorgesteld voor de oorzaak en het me-chanisme van het optreden van witte uitslag. Opgrond daarvan is het mogelijk een systematisch la-boratoriumonderzoek uit te voeren waarin achter-eenvolgens de rol van verschillende individuele pa-rameters wordt onderzocht. De spreiding inchemische en mineralogische samenstelling en hy-grische eigenschappen van de verschillende mate-rialen is echter groot, waardoor een dergelijk labo-ratoriumonderzoek zeer omvangrijk wordt. Bijaanvang van het project is daarom besloten een prag-matische aanpak te volgen, op basis van zorgvuldigeanalyse van praktijksituaties. Het betreft situatieswaarbij bouwgegevens, gegevens over het tijdstipvan optreden van uitbloei en omgevingsconditiesbekend zijn, en waar oorspronkelijke (ongebruikte)en verwerkte materiaalmonsters beschikbaar waren.In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de ver-schillende types uitslag die in deze praktijksituatieswerden aangetroffen. Vervolgens wordt dieper in-gegaan op ??n specifiek type witte uitslag, te wetensulfaatuitbloei op betonnen metselblokken, en deimplicaties hiervan voor het ontstaan van witteuitslag op baksteen- en betonmetselwerk in het al-gemeen.A c h t e r g r o n dIn het algemeen wordt witte uitslag op metselwerkveroorzaakt door (gehydrateerde) Na-, K- of Ca-sul-faten of carbonaten (al dan niet dubbelzouten) ensoms door Mg-sulfaten of andere zouten. Het op-treden van andere zouten, bijvoorbeeld nitraten, isgerelateerdaan(expositie)conditiesdiespecifiekzijnvoor afzonderlijke objecten en is niet algemeen. Al-gemeen voorkomende uitbloeizouten zijn thenar-diet, Na2SO4, glaseriet, K3Na(SO4)2(ook bekendonder de oude naam aphthialiet), en syngeniet,K2Ca(SO4)?H2O. Mirabiliet, Na2SO4?10H2O, en ep-somiet, MgSO4?7H2O, zijn zeldzaam. Na-, K- en Mg-zouten worden gemakkelijk weer afgespoeld doorregen, maar syngeniet, K2Ca(SO4)2?H2O, en metname gips, CaSO4?2H2O, beide regelmatig voorko-mend op gevels, kunnen meer dan een jaar na debouw optreden en zijn hardnekkiger.Het voor deze zouten benodigde sulfaat kan uit ver-schillende bronnen afkomstig zijn: baksteen, mortel,bodem,luchtofregen.Inbaksteenwordentijdenshetbakproces sulfaten gevormd. Ze kunnen in meer ofmindere mate in de steen aanwezig blijven, afhanke-lijk van de baktemperatuur en het bakproces. Na-, K-en Mg-sulfaten dissoci?ren boven 950 C. Ca-sulfaatblijft echter stabiel tot 1050 ? 1200 C en kan aanlei-ding geven tot de secundaire vorming van alkalisul-faten door reacties zoals:CaSO4+ 2 NaOH Na2SO4+ Ca(OH)2(1)De Nederlandse norm voor baksteen [1] bevat alleenhet eigen sulfaatgehalte van de onverwerkte steen alsindicatie voor het risico op uitbloei. Uit inventarisatievan praktijksituaties blijkt dat deze parameter nietbruikbaar is.In mortel is sulfaat veelal afkomstig van de als bind-tijdregelaar toegevoegd Ca-sulfaat (gips, anhydriet,hemihydraat).Indiennietinovermaattoegevoegd,zaldit sulfaat tijdens de cementhydratatie worden ge-bonden in monosulfaat of ettringiet. Recent onder-zoek suggereert echter dat, afhankelijk van de be-schikbaarheid van Ca-carbonaat, niet alle Ca-sulfaatals ettringiet of monosulfaat wordt gebonden [2],danwel weer vrij kan komen bij de carbonatatie vanettringiet [3, 4, 5]. Voorts lijkt de toepassing van op-pervlakte-actieve stoffen zoals luchtbelvormers enandere hulpstoffen de mobiliteit van Na, K, Mg, Ca ensulfaat te vergroten [6, 7].Naast uitbloei van sulfaten treedt vaak uitbloei op vanCa-carbonaat, met name calciet, CaCO3, op het op-pervlak van metselwerk of betonelementen. In beidegevallen wordt Ca-carbonaat secundair gevormd doorde carbonatatie van portlandiet, Ca(OH)2, ontstaantijdens de hydratatie van cement of toegevoegd alsbindmiddel. Witte afzettingen van Ca-carbonaatkunnen optreden als uitspoeling na intensieve be-vochtiging. Dergelijke afzettingen komen in het bij-zonder voor op metselwerk opgetrokken uit stenen ofblokkenmeteengeringewaterabsorptie(foto3).Hier-door nemen de voegen een extra hoeveelheid waterop, waardoor (als gevolg van de waterverzadiging vanmortelvoegen) carbonatatie van Ca(OH)2dieper in devoeg wordt verhinderd en Ca(OH)2langer in oplos-bare toestand beschikbaar blijft. Hoewel er tot nu toeeen aanzienlijke hoeveelheid onderzoek is gepubli-ceerd over Ca-carbonaatafzettingen op massief beton2 | Dikke, korstige uitbloeiop bakstenen die pasenkele jaren na de bouwverscheen en sindsdienintenser werd3 | Uitspoeling van kalk uitde stootvoegen in met-selwerk van stenen meteen geringe wateropna-meO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteenconstr uc tiescement 2004 182[8], is er slechts betrekkelijk weinig onderzoek gedaannaar de afzetting op metselwerk.Het is al vaak geconcludeerd dat een beter begrip vande relaties tussen poriestructuur van de verschillen-dematerialenenhet(mogelijk)optredenvanuitbloeiessentieel is voor het begrip van uitbloeiprocessenop poreuze bouwmaterialen. Desalniettemin zijndeze relaties nog steeds niet helder en voorspelbaar.Wel is het bekend dat niet-capillaire macropori?n inporeuze bouwmaterialen de inwendige afzetting vanzoutenvergemakkelijkenen,daardoor,hetrisicovanuitbloei op het materiaaloppervlak verminderen.Recente onderzoeken naar de complexe fysisch-che-mische processen in verse mortel, de typische ka-rakteristiekenvanhetvochttransporttussensteenenverse mortel of mortelvoegen [9, 10] en de geavan-ceerde niet-destructieve technieken om vochtprofie-lentebepalen[11],biedendemogelijkheidhetbegripvan uitbloeiprocessen aanzienlijk te verbeteren.V e r s c h i l l e n d e t y p e s u i t b l o e i :e e n g e n e t i s c h e i n d e l i n gOp basis van evaluatie van ongeveer twintig prak-tijksituaties is een aantal types witte uitslag gedefi-nieerd, afhankelijk van de optredende zouten, hettijdstip van optreden en het ondergrondmateriaalwaarop de uitslag optreedt:- late uitbloei van gips op baksteenmetselwerk(Vergrauung);- vroege uitbloei van sulfaten op baksteenmetsel-werk;- uitbloei en uitspoeling van kalk op metselwerk;- uitbloeivansulfatenopbetonstenenen-blokken;- uitbloei van kalk op gekleurd beton (niet onder-zocht).De eerste vier types worden hierna beschreven.Tenzijandersvermeldissprakevanconstructiesmeteen ge?soleerde spouwmuur en een halfsteensbinnen- en buitenblad.Late uitbloei van gips op baksteenmetselwerkUitbloei van gips treedt op als een dunne, meestaldoorschijnende witte waas op het oppervlak van bak-steen(foto4).Deuitbloeikomtookvooropdevoegen,maar is daarop zeer moeilijk waarneembaar. Dit typeuitbloei treedt pas geruime tijd na de bouw op, vari?-rend van enkele maanden tot jaren, wordt met de tijdintenser, is zeer hardnekkig en moeilijk te verwijde-ren. In alle onderzochte praktijksituaties van dit typebleek gips het enige zout dat in de uitbloei aanwezigwas. Gips is slechts matig in water oplosbaar, hetgeende hardnekkigheid van dit type uitbloei verklaart.Het relatief late tijdstip waarop dit type uitslag op-treedt, is merkwaardig. Om dit te kunnen verklarenis inzicht nodig in processen en parameters die de be-schikbaarheid van sulfaat controleren. Verondersteldwordt dat, in dit geval, sulfaat afkomstig is van de car-bonatatie van (secundair) ettringiet in de mortel (zieverder). Daarnaast is gebleken dat dit type uitbloeitypisch optreedt op metselwerk met stenen meteen aanzienlijk gehalte aan kleine pori?n, tussen0,2 en 2 m, terwijl bakstenen in het algemeen voor-namelijk pori?n bevatten van 1 tot 10 m (fig. 5). Mo-gelijk dragen deze kleine pori?n bij aan de hoeveel-heid water die door de steen aan de (verharde) mortelwordt onttrokken. Hierdoor zijn de hoeveelheden op-gelost calcium en sulfaat die in de steen worden op-genomen vermoedelijk hoger, waardoor ze uiteinde-lijk op het zichtvlak van de steen als afzetting van gipszichtbaar worden. Deze hypothese zal in het vervolgvan het onderzoek nader worden geverifieerd.Vroege uitbloei van sulfaten op baksteenmetselwerkVroege uitbloei van sulfaten treedt op als intense,witte, pluizige afzetting op het zichtvlak van de bak-stenen en soms ook op de voegen. In alle onderzoch-tegevallentraddeuitbloeialoptijdensdebouw,somsal voordat gevoegd was (foto's 6 en 7). De aanwezig-heid van de voegmortel (en bestanddelen daaruit) isdusgeenessenti?levoorwaardevoorhetoptredenvandit soort uitbloei. R?ntgendiffractieanalyse laat ziendat dit type uitbloei wordt veroorzaakt door de goedoplosbare alkalisulfaten thenardiet, syngeniet en gla-seriet, soms vergezeld van het minder oplosbare gips.Dit type uitbloei spoelt dan ook redelijk goed af bij be-regening van het gevelmetselwerk.Uitbloei en uitspoeling van kalk op metselwerkUitbloei en uitspoeling van kalk treedt voornamelijkop bij metselwerk met stenen of blokken met eengeringe waterabsorptie (foto 3). Tijdens beregeningloopt het water van het oppervlak van de stenen af,waardoor de voegen extra vocht opnemen. Daarnaastwordt door verzadiging van de mortelvoegen indrin-ging van lucht en CO2verhinderd, waardoor de car-bonatatie van vrije kalk wordt vertraagd. Vrije kalkblijft zodoende langer als oplosbaar bestanddeel in demortelstructuur aanwezig, en oplossen ervan wordtdoor de versterkte mate van bevochtiging vergemak-porievolume(ml/g)poriediameter (nm)1,210,80,60,40,201000000 100000 10000 1000 100 10 15 | De typische poriegroot-teverdeling van een bak-steen met late gipsuit-bloei (S12) laat eenduidelijke schouder zienin de curve in het deelmet de kleine pori?n, invergelijking met eenmeer gangbare, unifor-me poriegrootteverde-ling (S5)4 |Late gipsuitbloei op bak-steenmetselwerkO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteencons tr uc tiescement 2004 1 83kelijkt. In een vroeg stadium is dit type uitslag te ver-wijderen met warm water of stoom. Uit evaluatie vandepraktijksituatieswerdduidelijkdathetrisicoopuit-bloei en uitspoeling van kalk altijd aanwezig is, ookals alle mogelijke preventieve maatregelen zoals af-schermen van regen tijdens metselen en voegenworden genomen. In ??n geval werd de afschermingpas twee weken na het voegen verwijderd, de volgen-dedagregendehetonverwachts.Hetresultaatwasuit-spoeling uit de voegen over de stenen, zelfs bij zo'nleeftijd van de mortel. Conform CUR Aanbeveling 61`Het voegen van metselwerk' wordt voor werk in weeren wind met weinig absorberende metselsteen eenvoeghardheid van ten minste 45 geadviseerd. Indienuitbloei en uitspoeling van kalk optreden, maakt eendergelijke voeghardheid het mogelijk voegwerk lichtte reinigen zonder dat dit de kwaliteit en duurzaam-heid schaadt.Uitbloei van sulfaten op betonnen metselblokkenIn een van de praktijksituaties trad uitbloei van sulfa-ten op bij verschillend gekleurde betonnen metsel-blokken (foto 8), terwijl op de niet-gekleurde grijzeblokken met dezelfde betonsamenstelling, maarzonderkleurstoffen,geenuitbloeioptrad.Dittypeuit-bloeiwaspluizig,enspoeldegoedafdoorberegening.Resultaten van nader onderzoek van dit type uitbloeimet microscopische en experimentele techniekenworden hierna beschreven.Bij nadere inspectie van de gekleurde betonnen met-selblokken bleek dat de luchtholtes in het binnenstevan de stenen gevuld waren met een overvloed aanwitte, naaldvormige kristallen. De luchtholtes in debuitenste zone waren daarentegen niet gevuld metdeze naaldvormige kristallen of andere secundairefasen (foto 9). De aard van de kristallen werd vervol-gens onderzocht met polarisatie- en fluorescentie-microscopie (PFM) en rasterelektronenmicroscopiegecombineerd met een energiedispersieve spectro-meter (SEM-EDS). Daarbij werd vastgesteld dat hethier ettringiet betrof (foto's 10 en 11). In de lucht-holtes in de buitenste zone kon ook bij de grote ver-grotingvandeelectronenmicroscoopgeenspoorvanettringiet worden aangetoond (foto 12). Deze ettrin-gietvrije buitenste zone komt min of meer overeenmet de gecarbonateerde zone van de betonsteenzoals vastgesteld met fenolfthale?ne. Dit leidt tot dehypothesedatdeafwezigheidvanettringietindebui-tenste zone te wijten is aan carbonatatie. In labora-toriumexperimenten is een dergelijke dissociatiere-actie van ettringiet vaker waargenomen [12]:3 Ca6[Al(OH)6]2(SO4)3?26H2O + 3 CO2 3 CaCO3+ettringiet vateriet3 CaSO4?2H2O + Al2O3?xH2O + (26-x) H2O (2)gips Al-gelReacties waarbij opeenvolgende, van samenstellingveranderende zones voorkomen van:ettringiet | ettringiet + gips + vateriet + monosulfaat| gips + enig hemihydraat + vateriet + monosulfaat+ mogelijk aluminagel | gips en /of hemihydraat +vateriet + aluminagel | lucht (CO2, H2O), zijn ook ge-documenteerd door experimenten [13, 14]. Het uit-eenvallen van ettringiet door carbonatatie in prak-tijksituaties is minder goed gedocumenteerd.R?ntgendiffractieanalyse van gestabiliseerde vlieg-assen laat een duidelijke afname van de hoeveelheidettringiet in de tijd zien, terwijl tegelijkertijd de hoe-veelheid vateriet toeneemt [15], een duidelijke aan-wijzing voor de destabilisatie van ettringiet door car-bonatatie. Echter, ettringiet komt ook voor innatuurlijke gesteenten, blootgesteld aan dezelfdehoeveelheid atmosferisch CO2, terwijl in de natuureveneens CO2-houdende ettringietvari?teiten voor-komen [16]. Synthetische carbonaat-ettringiet isdaarentegen weer instabiel onder atmosferischeCO2-druk [17]. Los van de vraagtekens waarmee destabiliteit van ettringiet dus omgeven is, leveren demicroscopische waarnemingen een sterke aanwij-zing op dat de voor de uitbloei benodigde sulfaat af-komstig was van het uiteenvallen van ettringiet,hoewel in de betreffende materiaalmonsters nochvateriet, noch Al-gel konden worden ge?dentificeerd.Om meer inzicht te krijgen in het effect van carbo-natatie van cementgebonden materialen op de be-schikbaarheid van in water oplosbaar SO4, werdenbeton uit het niet-gecarbonateerde binnenste vaneen van de gekleurde betonblokken, alsmede eenprisma vervaardigd met prefab metselmortel, ver-sneld gecarbonateerd. Van beide monsters werd dehelft als referentie gebruikt, waarop vooraf hetgehalteinwateroplosbaarCa,Na,K,MgenSO4werdbepaald. Het andere deel van de monsters werd eerstgedurende drie weken geconditioneerd bij 20 C,65% RV en vervolgens gedurende vier maanden ineen atmosfeer met 2% CO2geplaatst bij 20 C, 65%RV. (Merk hierbij op dat dit proces van versnelde car-bonatatie afwijkt van natuurlijke carbonatatie.) Dehoeveelheid in water oplosbare zouten werd vervol-6 |Witte, wazige zoutafzet-tingen op baksteenmet-selwerk vlak na de bouw7 | Detail van foto 6O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteenconstr uc tiescement 2004 184gens bepaald volgens de gangbare procedure voorbaksteen [1]: 500 ml gedemineraliseerd water werdtoegevoegd aan 50 g verpoederd materiaal, geschuden gefiltreerd. De verkregen oplossing werd aange-zuurdenCa-,Na-,K-enMg-gehalteswerdenbepaalddoor middel van atomaire emissiespectrometrie(AAS). SO4werd neergeslagen als bariet, BaSO4, doortoevoeging van BaCl2aan de oplossing, waarna SO4-gehaltes werden bepaald door middel van vlamspec-trometrie. De resultaten worden gegeven in tabel 1.Voor beide materialen blijkt een duidelijke toenameop te treden van in water oplosbaar SO4na carbona-tatie, hetgeen een verdere onderbouwing geeft vande hypothese van de rol van carbonatatie van ettrin-giet bij de ontwikkeling van sulfaatuitbloei op be-tonmetselwerk.Ongeacht de rol van carbonatatie van ettringiet, rijstde vraag naar de oorzaak van de vorming van de(grote hoeveelheid) secundair ettringiet in de ge-kleurde betonnen metselblokken. Dit blijft voor-alsnog onduidelijk. Vertraagde ettringietvormingkan het gevolg zijn van nabehandeling bij ver-hoogde temperatuur. Dat is niet gebeurd bij deproductie van deze blokken. De samenstelling vande toegepaste pigmenten, verschillende Fe-(hydr)-oxides, werd gecontroleerd met R?ntgendiffractie-analyse en nat-chemische analyses, waarbij werdvastgesteld dat zij geen significante hoeveelhedensulfaten bevatten en konden worden uitgesloten alspotenti?le bron van deze component. Ten einde hetmechanisme achter de vorming van dit type witteuitslag te kunnen achterhalen, dient toekomstig on-derzoek zich te richten op twee specifieke onder-werpen:- experimentele verificatie van het beschikbaarkomen van in water oplosbaar sulfaat bij de car-bonatatie van cementgebonden materialen;- begrip van de secundaire vorming van ettringietin gekleurde cementgebonden materialen metporiegrootteverdelingen die overeenkomen metdievandeonderzochtebetonblokkenenmortels.I m p l i c a t i e s v o o r a n d e r e t y p e s s u l f a a t -u i t b l o e iCarbonatatie van ettringiet kan ook een verklaringbieden voor de late uitbloei van gips op baksteen-metselwerk. Eerder onderzoek heeft laten zien datde hoeveelheid ettringiet in de verharde mortelafneemt nabij het grensvlak tussen baksteen enmortel, terwijl de hoeveelheid vateriet toeneemt,hetgeen tezamen een sterke aanwijzing vormt voorde destabilisatie van ettringiet door carbonatatievolgens reactie (2) [5, 18]. Deze observatie kan er,tezamen met de hierboven beschreven observatiesaan gekleurde betonnen metselblokken, op duidendat carbonatatie van ettringiet een bron is voor hetbeschikbaar komen van sulfaat, en daarmee ??n vande factoren is die de late sulfaatuitbloei op metsel-werk veroorzaken. Om dit nader te verifi?ren werdeen PFM- en SEM-EDS-onderzoek uitgevoerd opmortels van een circa 85 jaar oud monument waaropnog steeds lokaal uitbloei van sulfaten optreedt. Inde luchtholtes van deze mortel, een hydraulischekalk, rijk aan beliet, C2S, bleek nog steeds ettringietaanwezig te zijn, vaak vergezeld van portlandiet(foto 12). SEM-EDS liet zien dat deze ettringietstabiel en niet gecorrodeerd was (foto 13). Het is dusduidelijk dat carbonatatie van ettringiet een verkla-ring kan vormen voor (sommige) gevallen van (late)sulfaatuitbloei, maar dat het geen algemeen gel-dende oorzaak is voor alle gevallen van late sulfaat-uitbloei.T o e k o m s t i g o n d e r z o e kIn samenwerking met genoemde partners, wordenin de tweede fase van het onderzoek de oorzaken enmechanismen van de verschillende types witteuitslag nader geanalyseerd, en wordt voor een (ofmeer) typen een uitbloeiproef ontwikkeld waarmeede gevoeligheid voor optreden van witte uitslag kanworden voorspeld. Met deze proef zullen voor een ofmeer typen witte uitslag praktische oplossingenworden getoetst. Tabel 1| In water oplosbare componenten voor en na versnelde carbonatatie van beton en mortelmonster in water oplosbare componentenmmol/lCa Na K Mg SO4gekleurd betonblok voor carbonatatie 3,87 0,71 0,77 0,001 1,30na carbonatatie 4,62 0,09 0,06 0,170 4,27mortelprisma voor carbonatatie 17,10 0,72 1,49 0,000 0,21na carbonatatie 3,27 0,33 0,20 0,002 2,91gekleurd betonblok voor carbonatatiena carbonatatiemortelprisma voor carbonatatiena carbonatatie10| SEM-microfoto van et-tringietkristallen in eenluchtholte in het binnen-ste van het betonnenmetselblok van foto 99 |Stereomicroscopischefoto van een deel van dedoorsnede van een geelbetonnen metselblok,waarop duidelijk te zienis dat de luchtholtes inhet binnenste voor eendeel zijn gevuld met se-cundaire, witte kristallen(bovenaan de foto),terwijl in de buitenstezone de luchtholtesschoon zijn (onderaan defoto). De inzet laat eendetail zien van de met et-tringiet gevulde lucht-holtes8 |Uitbloei van sulfaten opgele betonnen metsel-blokkenO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eSteencons tr uc tiescement 2004 1 85L i t e r a t u u r1. NEN 2489:1976, Metselbaksteen. NEN, Delft.2. Kuzel, H.J., P?llmann, H., Hydration of C3A inthe presence of Ca(OH)2, CaSO4?2H2O andCaCO3. Cement & Concrete Research 21:885-895,1991.3. Kuzel, H.J., Initial hydration reactions and me-chanisms of delayed ettringite formation inportland cement. Cement & Concrete Composites18:195-203, 1996.4. Larbi, J.A., Stability of ettringite in ettringite-based cement paste systems and plasters: abrief literature survey. TNO Bouw rapport98-BT-R0794, 1998.5. Brocken H.J.P, Van der Pers N.M., Larbi J.A.,Composition of lime-cement and air-entrainedcement mortar as a function of distance to thebrick-mortar interface: Consequences formasonry. Materials & Structures 33:634-646,2000.6. Bowler, G.K., Winter, N.B., Investigation intocauses of persistent efflorescence on masonry.Masonry International 11:15-18, 1997.7. Bowler, G.K., Sharp, R.H., Testing of variousbrick/mortar combinations for mortar durabili-ty, efflorescence potential and resistance to rainpenetration. Masonry, Proceedings of the BritishMasonry Society (8):31-36, 1998.8. Samuelson, P., Kalkutf?llningar p? betongytor.Statens R?d f?r Byggnadsforskning, report R3,1990.9. Groot, C., Effect of water on mortar-brick bond.Proefschrift, TU Delft, 1993.10. Brocken, H.J.P., Spiekman, M.E., Pel, L.,Kopinga, K., Larbi, J.A., Water extraction out ofmortar during brick laying: a NMR study. Mate-rials & Structures 31:49-57, 1998.11. Pel, L., Brocken, H., Kopinga, K., Determina-tion of moisture diffusivity in porous mediausing moisture concentration profiles. Interna-tional Journal of Heat & Mass Transfer 39:1273-1280, 1996.12. Nishikawa, T., Suzuki, K., Ito, S., Sato, K.,Takebe, T., Decomposition of syntehsized et-tringite by carbonation. Cement & Concrete Re-search 22:6-14, 1992.13. Zhou, Q., Glasser, F.P., Kinetics and mecha-nism of the carbonation of ettringite. Advancesin Cement Research 12:131-136, 2000.14. Zhou, Q., Glasser, F.P., Thermal stability anddecomposition mechanisms of ettringite at< 120 C. Cement & Concrete Research 31:1333-1339, 2001.15. Mulder, E., A mixture of fly ashes as road baseconstruction material. Waste Management16:15-20. 1996.16. Murdoch, J., Chalmers, R.A., Ettringite (`wood-fordite') from Crestmore, Californa. AmericanMineralogist 45:1275-1278, 1960.17. P?llmann, H., Kuzel, H.J., Wenda, R., Comp-ounds with ettringite structure. Neues Jarh-buch f?r Mineralogie, Abhandlungen 160:133-158, 1989.18. Brocken, H.J.P., Larbi, J.A., Pel, L., Van derPers, N.M., Composition of mortar as a func-tion of distance to the brick-mortar interface: astudy on the formation of cured mortar structu-re in masonry using NMR, PFM and XRD.Heron 44(4):257-270, 1999.12| Microfoto van fijnkorre-lig ettringiet en grofkor-relig portlandiet in eenluchtholte in circa 85jaar oude metselmortel(links parallel, rechtskruislings gepolariseerdlicht, beeld 0,7 x 0,45mm2)13| SEM-microfoto van et-tringiet in een luchtholte(links) en scheur (rechts)in circa 85 jaar oudemetselmortel11| SEM-microfoto's vanluchtholtes in het bin-nenste en in de buitenstezone van het betonnenmetselblok van foto 9,waarbij wanden van deeerste bedekt zijn meteen deken van ettringiet-kristallen (boven),terwijl de tweede geheelschoon is (onder)