De kracht van zout

Nijland is van oorsprong geoloog en als natuursteendeskundige betrokken bij diverse restauratieprojecten. Zo deed hij onderzoek voor de restauratie van het Paleis op de Dam in Amsterdam en de Sint-Janskathedraal in Den Bosch. “Bij veel monumenten zien we schade als gevolg van zout. Het zout zit verspreid in de bouwstenen zelf en in de mortel en wordt mobiel als gevolg van vocht.”

Op de plek waar het verdampt, slaat het neer en hoopt het zout zich op. Door een opeenhoping van zoutkristallen neemt de druk toe en gaat het gesteente stuk. De boosdoeners zijn in water oplosbare zouten, in Nederlandse monumenten vooral natriumchloride (NaCl) en natriumsulfaat (Na₂SO₄). Natriumchloride kennen we allemaal wel als de chemische formule van keukenzout; natriumsulfaat is minder bekend; in de natuur komt het ook gebonden aan water voor: Na₂SO₄.10H₂O.

Ontpleisteren met zoutzuur

“Het zout is afkomstig van uiteenlopende bronnen”, vertelt Nijland. “Natriumsulfaat kan afkomstig zijn uit de baksteen, bijvoorbeeld als die niet heet is gebakken; er blijft dan behoorlijk wat sulfaat achter. Natriumchloride kan uit verschillende bronnen in de bouwstenen terechtkomen, bijvoorbeeld dooizouten of zout zand dat als grondstof voor mortel is gebruikt. Zo is er in Amsterdam veel zand uit het – vroeger – zoute IJ gebruikt. Nog een bron van chloride is zoutzuur, dat werd gebruikt om kerken en andere oude gebouwen van stucwerk te ontdoen. Dit ‘ontpleisteren’ kwam in zwang in de 19e eeuw.”

Aerosolen zijn ook een belangrijke bron van zout. Het zijn vaste (zout-)deeltjes die in de lucht zweven en met regenval neerkomen. In Nederland hebben vooral kustgebieden er last van. Last but not least hebben we steeds meer te maken met ‘zoute kwel’, die als gevolg van een stijgende zeespiegel dieper landinwaarts komt. Het grondwater wordt zouter en komt vaak als optrekkend vocht in de muren van monumenten terecht.

Zoute kwel

Door klimaatverandering neemt niet alleen de verspreiding van zoute kwel toe – een fenomeen dat net als aerosolen vooral in de kustgebieden speelt – ook zal het in sommige perioden heftiger gaan regenen. Volgens de deze maand door het KNMI gepubliceerde nieuwe klimaatscenario’s krijgen we deze eeuw te maken met fors nattere winters.

Nijland: “In de gevels van een bouwwerk zal het regenwater dan dieper doordringen. Dat vocht kan zo meer zouten mobiliseren die in de bouwsteen aanwezig zijn. Ook het afwisselend vochtig worden en weer opdrogen onder invloed van de luchtvochtigheid zorgt ervoor dat zich meer zoutkristallen ophopen. Het aantal van deze cycli is van invloed op het ontstaan van zoutschade”.

Zoutbestendige mortels

Om restauraties van monumenten met zoutschade te verbeteren, ontwikkelt TNO diverse nieuwe technieken. “We ontwikkelen hier in Delft bijvoorbeeld nieuwe mortels die zoutbestendiger zijn”, vertelt Nijland. “Dat doen we door stoffen aan de mortel toe te voegen die het zout op een andere manier laten kristalliseren. De hoek die het zoutkristal maakt met de ondergrond is namelijk van invloed op de schade die het aanricht. Weer een andere mogelijkheid is ervoor te zorgen dat het zout meer verspreid kristalliseert of langer in oplossing is, zodat het pas aan het oppervlak kristalliseert en je het vervolgens kunt verwijderen.”

Ook in bijzondere beeldhouwwerken, waarvan het gesteente nog goed intact is en de mortel niet vervangen hoeft te worden, kan het voorkomen dat restaurateurs het zout aan de buitenzijde verwijderen. Zo hebben collega’s van Nijland onderzoek gedaan om uit de meesterproeven (bijzondere staaltjes van metselkunst) in de Amsterdamse Waag zout te verwijderen door kompressen aan de buitenzijde aan te brengen, om zo het zout als het ware naar buiten te ‘zuigen’.