0

publicatie: Oppervlaktebehandelingen bij gevels:hydrofoberen, steenverstevigen, antigraffiti

1 Gevels

1 Gevels

1.1 Belang van de gevel en het gevelmateriaal

Een gevel is het eerste wat we van een gebouw zien. Een gevel vervult vaak meer dan alleen een constructieve functie of de rol van bescherming tegen weer en wind. Zij is het visitekaartje van het gebouw. Architecten willen met vorm, kleur en materiaalgebruik het gebouw identiteit en herkenbaarheid geven (Figuur 1-1). De keuzes die daarbij worden gemaakt weerspiegelen de betreffende periode met bijbehorende cultuur, stijl, tradities, politieke en economische tendensen en technologische mogelijkheden. Hele wijken of steden zijn bekend om hun gevels.

Figuur 1-1 Zorgvuldig gekozen materialen en ontwerp verlenen identiteit en herkenbaarheid aan gevel en gebouw.

Hoewel stenen gevels vaak een robuuste en degelijke indruk maken, hebben zij geen oneindige levensduur en dienen ze onderhouden te worden. Gevels zijn onderhevig aan verschillende invloeden van buitenaf, zoals het weer (regen en zure regen, wind, temperatuur), biologische groei (algen, mossen, schimmels), en niet in de laatste plaats handelingen van de mens zelf, met mogelijke schade tot gevolg. Deze schade kan variëren van ernstige aantasting van gebruikte bouwmaterialen (bijvoorbeeld vorstschade en zoutschade) die op termijn zelfs de constructieve veiligheid kan beïnvloeden, tot op het oog minder ernstige esthetische schade zoals vervuiling of graffiti. Toch speelt ook het uiterlijk van een gevel een grote rol in de samenleving. Graffiti wordt buiten musea vaak niet als kunst, maar als vorm van verloedering ervaren (Figuur 1-2). In wijken waarin veel graffiti voorkomt, voelen velen zich onprettig en onveilig. Zowel de technische staat als het uiterlijk van de gevel bepalen de gebruikswaarde, de economische en, bij monumenten, cultuurhistorische waarde van een gebouw. Het onderhouden van gevels is essentieel om deze waarden te behouden. Bescherming van gevels kan onderdeel zijn van dit onderhoud. In dat geval gaat het vaak om zogenaamde oppervlaktebehandelingen.

Figuur 1-2 Graffiti en vervuiling beïnvloeden sociale veiligheid.

1.2 Wat zijn oppervlaktebehandelingen en waarvoor gebruiken we ze?

Oppervlaktebehandelingen zijn beschermingsmaatregelen waarbij in het werk op of via het oppervlak van de gevel (veelal chemische) middelen worden aangebracht die na applicatie één of meer eigenschappen van de gevel beïnvloeden. Het doel van een dergelijke oppervlaktebehandeling kan zijn bestaande schades te herstellen, de huidige situatie te consolideren en voortgang van de aantasting te stoppen, of om nieuwe schades te voorkomen. Er zijn verschillende vormen van oppervlaktebehandelingen met verschillende effecten: hydrofobeermiddelen maken de gevel waterafstotend, steenverstevigers verbeteren de samenhang van het materiaal en antigraffitiproducten zorgen ervoor dat in de toekomst graffiti eenvoudig te verwijderen is. Reiniging, al behandeld in de SBR publicatie “Gevelreiniging”, pleisters en verfsystemen kunnen ook als oppervlaktebehandelingen beschouwd worden. De keuze voor een bepaalde behandeling is afhankelijk van de situatie, de ondergrond en van het beoogde effect. Deze publicatie gaat nader in op het werkingsprincipe, het doel en de risico’s van het gebruik van hydrofobeermiddelen, steenverstevigers en antigraffitiproducten.

1.2.1 Historische context

Hydrofoberen
Op dit ogenblik zijn de producten die op de markt worden aangeboden eigenlijk zonder uitzondering op siliconen gebaseerd. Historisch werden wel dierlijke vetten in bijvoorbeeld pleistermortels gebruikt om het hygrisch gedrag te verbeteren. De behandeling met lijnolie (Figuur 1-3) om regendoorslag bij massieve gemetselde gevels te voorkomen, was in de historische steden in Holland een gebruikelijke techniek.
Daarnaast zijn ook op (bijen)was gebaseerde producten, hoewel waarschijnlijk niet systematisch, gebruikt als waterwerende behandeling.

Figuur 1-3 Pand in Amsterdam, behandeld met lijnolie, waardoor de karakteristiek donkergekleurde gevel ontstaat.

Zowel lijnolie, bij restauraties, als (bijen)was, maar dan vooral als antigraffitiproduct, worden ook op dit moment nog toegepast.
Het gebruik van op siliconen gebaseerde producten ter bescherming van gevels tegen water is een ontwikkeling van de laatste ca. 50 jaar. Tabel 1 geeft een globaal historisch overzicht.

Tabel 1: Historische ontwikkeling siliconenproducten voor hydrofobering (gebaseerd op Roos et al. 2008).

Jaar Product Oplosmiddel Toepassingsgebied % actieve stof
1960 Siliconen KWS Zandsteen <5
1970 Oligomere siloxanen KWS Natuursteen, baksteen <10
1980 Alkoxysilanen KWS of water Idem en beton 10-100
1990 Mengsel van oligomere siloxanen en alkoxysilanen KWS of water (emulsie) Idem. <10
2000 Verdere ontwikkeling genoemde mengsel Idem of in vorm crème. Daarnaast in poedervorm. Idem. Daarnaast als poeder gemengd in droge mortel. 25-80

KWS = koolwaterstof

Al eerder, in de jaren ‘50, werden methylsiliconaten (ook gebaseerd op siliconen) toegepast, met name natrium-methyl-siliconaat: deze producten bestaan in waterige oplossing en vormden vanouds een alternatief voor siliconen in een organisch oplosmiddel.

Steenversteviging
Steenversteviging is al meer dan een eeuw oud. Al in 1863 werd in de Verenigde Staten een procedé voor steenversteviging gepatenteerd, waarbij fluorwaterstof (HF) gebruikt werd om in de steen aanwezige reactieve componenten om te zetten tot een onoplosbaar product. Tot 1900 volgen nog minstens 29 andere patenten (Lewin 1968).
Recenter is vooral het gebruik van waterglas (silicaten van natrium (Na2SiO3) of kalium (K2SiO3)) bekend, als steenversteviger om het oppervlak van aangetaste materialen te verharden (bijvoorbeeld Toraca 1976). Een negatief aspect dat is verbonden aan behandeling met waterglas is het risico op de vorming van schadelijke zouten. Kalksteen en kalkgebonden materialen worden vanouds met kalkwater behandeld (bijvoorbeeld Price 1975). De effectiviteit hiervan lijkt echter beperkt. Sinds circa 30 jaar zijn de meest verbreide producten gebaseerd op kiezelzure esters, ook wel ethylsilicaat genoemd. Ethylsilicaten waren aanvankelijk met name geschikt voor de versteviging van zandsteen; modificaties van de producten hebben ook behandeling van kalksteen en mortels mogelijk gemaakt. Bij de allerlaatste ontwikkelingen worden bacteriën ingezet om nieuw calciumcarbonaat te doen neerslaan in aangetaste kalkstenen onderdelen van monumenten, om deze zo te verstevigen (bijvoorbeeld Le Metayer-Levrel et al. 1999, Jimenez-Lopez et al. 2007). Deze techniek is momenteel echter nog experimenteel en wordt ingezet op laboratoriumschaal; zij komt in deze publicatie niet aan de orde.

Antigraffiti
Graffiti zijn waarschijnlijk zo oud als de wereld. Echter het (h)erkennen van graffiti als sociaal-maatschappelijk probleem is iets wat speelt sinds de jaren ‘80 van de vorige eeuw. Vanaf dat moment komen producten en systemen voor graffitibestrijding op en gaan overheden beleid maken op dit gebied.