Voorkomen van kalkuitslag op beton

Kalkuitslag, ook wel kalkuitbloei genoemd, is een verschijnsel dat zich aan het betonoppervlak aftekent. Het heeft geen consequenties voor de sterkte van de constructie, maar is esthetisch minder fraai. Hoe ontstaat kalkuitslag en hoe is het te voorkomen?

Over kalkuitslag en beton

Bij kalkuitslag treedt een in water opgeloste stof vanuit het beton naar buiten. De opgeloste stof is een zout dat in de vorm van zoutkristallen als witte uitslag op het betonoppervlak achterblijft. Kalkuitslag komt voor op zowel horizontale oppervlakken (zoals betonstraatstenen, tegels of vloerplaten) als op verticale oppervlakken (zoals schoonbetonwanden).

Calciumhydroxide

Het zout verantwoordelijk voor kalkuitslag is calciumhydroxide en is afkomstig uit het beton. Dit zout wordt gevormd bij de reactie van portlandcementklinker met water. Calciumhydroxide is in water oplosbaar en in combinatie met de voorraad is het poriewater altijd verzadigd en met calciumhydroxide. Er zijn twee vormen van kalkuitslag. De eerste is primaire kalkuitslag die een rol speelt bij jong beton en heeft een relatie met het ruim beschikbare vrije water in jong beton. De brede capillaire poriën in jong beton zijn gevuld met water. Het calciumhydroxide verzadigde poriewater vormt een continu, waterig milieu met (regen)water waardoor het diffusieproces van calciumhydroxide op gang komt. De kalkstrepen zetten zich duurzaam af op het beton nadat het reageert met CO₂ uit de lucht.

Bron portlandcementklinker

De tweede vorm van kalkuitslag is secundaire kalkuitslag die zich manifesteert op latere leeftijd. Deze secundaire uitslag heeft een relatie met langdurige blootstelling aan een externe waterbron. Voor beide geldt dat de enige bron van het calciumhydroxide in beton portlandcementklinker is. Het beperken van het aandeel portlandcementklinker is dan ook de enige maatregel om de voorraad calciumhydroxide aan banden te leggen. Dit kan door het cementgehalte in beton te verlagen en/of door te kiezen voor een cement met een lager aandeel portlandcementklinker zoals hoogovencement.

Toevoegingen aan betonmengsel

Daarnaast zijn er toevoegingen zoals poederkoolvliegas, silica fume en metakaoline die calciumhydroxide verbruiken bij hun hydratatiereactie. Met zeer hoge gehalten van bijvoorbeeld poederkoolvliegas kan in theorie alle door portlandcementklinker gevormde calciumhydroxide worden weggenomen. Helaas leveren de gevraagde hoge vervangingspercentages in de regel geen praktisch toepasbaar bindmiddel op. Wel kan de betonsamenstelling aangepast worden om kalkuitslag te voorkomen, onder andere door het beperken van de permeabiliteit door een goede korrelopbouw van het pakket toeslagmaterialen. Groot voordeel is meteen dat de waterbehoefte wordt geoptimaliseerd en daarmee de cementbehoefte. Verder draagt toepassing van een (super) plastificeerder bij tot een dichtere betonstructuur, wanneer de totale waterbehoefte wordt verlaagd.

Keuze cementsoort

Ook de keuze voor de cementsoort helpt bij het verbeteren van de dichtheid van beton. Cement met hoogovenslak, zoals CEM III/B 42,5 N, levert naast het beperken van de zoutvoorraad een bijdrage aan een dichtere, minder permeabele poriënstructuur. Ook de eerdergenoemde toevoegingen leveren een positieve bijdrage aan een dichtere poriënstructuur. Omdat poederkoolvliegas relatief traag werkt, is deze met name preventief tegen secundaire kalkuitslag. Vanaf 15 procent toevoeging kunnen silica fume en metakaoline ook preventief werken tegen primaire kalkuitslag.

Juiste uitvoering

Tenslotte speelt de uitvoering een rol bij het realiseren van een goede dichtheid en een lage permeabiliteit van beton. Denk hierbij aan het goed verdichten van de betonspecie. En goed nabehandelen van betonspecie en het jonge beton. De meest neutrale vorm van nabehandelen is het beton langer in de kist houden. Of in geval van prefab beton door deze langer binnen in opslag te houden als bescherming tegen weersinvloeden. Goed en snel na het ontkisten aangebrachte curing compound kan, naast het beschermen van jong beton tegen uitdroging, ook een bescherming bieden tegen regen.

Lees ook:  Betoniek 17/04 Beton in bloei