Reiniging van beton met zure fluoriden

In de tweede helft van de XXste eeuw werd een groot aantal kantoor- en appartementsgebouwen opgetrokken met een gevelbekleding in architectonisch beton. Verschillende ervan zijn tegenwoordig dringend aan een onderhoud toe. Dit kan gebeuren met een gevelreiniging, wat de gebouwen vaak ook aantrekkelijker maakt voor toekomstige huurders of kopers.
Voor de reiniging van gevels in architectonisch beton kunnen diverse technieken gebruikt worden met specifieke kenmerken en een welbepaald toepassingsgebied (zie ook TV 197). Een ervan is de reiniging met zure fluoriden, die uiterst geschikt is voor lichtkleurig architectonisch beton met zichtbare granulaten. Deze techniek zal in dit artikel nader toegelicht worden en geïllustreerd aan de hand van een praktijkgeval.

1. CHEMISCHE REINIGING VAN BETON MET ZURE FLUORIDEN

De reiniging van architectonisch beton, in het bijzonder met zure fluoriden, is niet steeds even eenvoudig omwille van :
  • de afmetingen en de vlakheid van de betonnen platen : door het voegenpatroon en de architectuur is het niet altijd mogelijk verschillen in uitzicht te maskeren
  • de homogeniteit van het materiaal, waardoor de kleur per betonplaat zeer constant is : elke variatie in uitzicht tekent zich bijgevolg sterk af. Wat de betonplaten onderling betreft, willen we erop wijzen dat deze wel uitgesproken kleurverschillen kunnen vertonen, die vaak pas tot uiting komen na de reiniging
  • het feit dat de moderne architectuur dikwijls detailleringen bevat, die kunnen leiden tot een karakteristiek vervuilingspatroon. Het initiële vervuilingspatroon zal bovendien steeds een invloed hebben op het uiteindelijke reinigingsresultaat. De effecten ervan kunnen doorgaans onmogelijk volledig verdoezeld worden zonder schade toe te brengen aan het gevelmateriaal zelf.

WERKINGSPRINCIPE

Zure reinigingsmiddelen vergemakkelijken de verwijdering van het vuil, aangezien zij een fysisch-chemische reactie aan het materiaaloppervlak teweegbrengen, waardoor de hechting van het vuil vermindert. Op architectonisch beton met zichtbare granulaten zijn de reinigingsresultaten meestal zeer goed. Een zure reiniging van gladde en gepolijste betonoppervlakken is daarentegen minder aan te raden. Ook bij gekleurde of donkere betonoppervlakken moet men deze techniek met de nodige omzichtigheid gebruiken, vermits de onoplosbare zouten die erdoor gevormd kunnen worden (zie verder) op een dergelijke ondergrond bijzonder in het oog springen.

VOORBEVOCHTIGING EN AFSCHERMING VAN DE ONDERGROND

De voorbevochtigingsbehandeling heeft tot doel te vermijden dat het reinigingsproduct te diep doordringt in de ondergrond. De reiniging dient immers enkel aan het oppervlak te gebeuren en de eventuele indringing van het product in de ondergrond zou kunnen leiden tot schade aan het beton. Daar de gebruikte producten eveneens schadelijk zijn voor metalen en glas, moet men de nodige aandacht schenken aan de afscherming van het schrijnwerk en de beglazing. Na het spoelen is het raadzaam de aangebrachte bescherming onmiddellijk te verwijderen en over te gaan tot de preventieve reiniging van alle glazen en metalen elementen.

KEUZE VAN HET PRODUCT

De reiniging gebeurt doorgaans met ammoniumwaterstoffluoride of waterstoffluoride. Laatstgenoemd product is op zich reactiever dan ammoniumwaterstoffluoride. De uiteindelijke reactiesnelheid en reinigingskwaliteit hangen evenwel ook af van de concentratie van het zuur en de overige bestanddelen van het reinigingsmiddel (specifieke tensioactieve stoffen of sterke zuren in het geval van ammoniumwaterstoffluoride). Hoewel het steeds aan te raden is om slechts een enkel product voor de volledige gevel te gebruiken, kan voor erg vervuilde architecturale details (dagkanten van ramen, uitsteeksels, …) eventueel een ander product toegepast worden. In dit geval moet men vermijden dat het product terechtkomt op de reeds gereinigde geveldelen. Het is daarom aanbevelenswaard de niet meer te reinigen geveldelen goed te beschermen, gebruik te maken van een reinigingsproduct in pastavorm of deze methode enkel toe te passen op vervuilde zones die niet in hetzelfde gevelvlak liggen als de andere, minder vervuilde zones. Het is immers zeer moeilijk om voor de extra gereinigde zones eenzelfde reinigingskwaliteit als voor de overige geveldelen te bekomen, wat het uitzicht van het geheel negatief zou beïnvloeden.

REACTIETIJD

Een langere inwerkingstijd van het product kan de reinigingskwaliteit verbeteren, maar zal ook leiden tot de vorming van meer onoplosbare zouten. Het is daarom erg belangrijk om de inwerkingstijd over de ganse gevel zo constant en zo beperkt mogelijk te houden, lettend op de technische fiche van het product. De maximale inwerkingstijd varieert meestal tussen 30 en 60 minuten.

NASPOELEN

Deze behandeling geschiedt met water onder druk of met verzadigde stoom en heeft tot doel het vuil beter los te maken en weg te spoelen. Men dient een voldoende lange naspoeltijd aan te houden om het overblijvende reinigingsproduct goed te verwijderen. Het naspoelen gebeurt bij voorkeur van boven naar beneden, om te vermijden dat het spoelwater, dat vuil en reinigingsproduct bevat, zou wegstromen over de reeds gereinigde delen. De grondige naspoeling van de gevel zorgt er ook voor dat er geen bijkomende neutralisatiebehandeling dient toegepast te worden. Dergelijke behandeling kan immers oplosbare zouten in de gevel brengen.

2. PRAKTIJKGEVAL

Het betreft hier de renovatie van een gebouw, dat aan de buitenkant is bekleed met geribde platen van architectonisch beton met zichtbare granulaten, vaak ook aangeduid als "silexbetonplaten". De gevels werden chemisch gereinigd met twee verschillende producten :
  • een pastavormig product op basis van ammoniumwaterstoffluoride
  • een vloeibaar product op basis van waterstoffluoride.
Het pastavormige product werd in moten van een twintigtal meter breed op de gevels aangebracht en pas twee dagen later weggespoeld met water onder druk. Op bepaalde geveldelen bleef het product daarentegen tot twaalf dagen in contact met het beton. De sterk vervuilde geveldelen (in het bijzonder de dagkanten van de raamopeningen) werden extra gereinigd met het vloeibare product. Hierbij werden dusdanige hoeveelheden gehanteerd, dat het product over de lagergelegen (reeds gereinigde) geveldelen kon vloeien.

Na de reiniging merkte men op de gevels kleurschakeringen, veroorzaakt door een witte uitslag van onoplosbare zouten. Dit was vooral opvallend op geveldelen met iets donkerder gekleurde granulaten (afb. 1 en 2).

Afb. 1 Normaal uitzicht : de donkere granulaten zijn zichtbaar. Afb. 2 Lichter geveloppervlak : de donkere granulaten zijn overdekt met witte zouten.

De vastgestelde kleurschakeringen zijn van tweeërlei aard :
  • enerzijds vertonen bepaalde geveldelen grote rechthoekige vlakken, waarvan de grenzen overeenkomen met de afmetingen van de steigers. Deze zijn toe te schrijven aan een verschillende inwerkingstijd van het product in elke zone
  • anderzijds zijn er op de plaatsen waar het vloeibare reinigingsmiddel gebruikt werd (bv. onder de vensterhoeken) bleke lopers zichtbaar, die men kan verklaren door de bijkomende reactie van het waterstoffluoride (dat reactiever is dan het ammoniumwaterstoffluoride), wat aldus tot het ontstaan van extra onoplosbare zouten geleid heeft. Daar de aldus gevormde zouten (calciumfluoride) onoplosbaar zijn in water, basen of zuren, kunnen de kleurverschillen enkel nog met een abrasieve reiniging (bv. hydropneumatisch stralen) afgezwakt worden.
IWT


Reiniging van beton met zure fluoriden Praktijkgeval : Ontstaan van kleurschakeringen op een gevel van silexbetonplaten na reiniging met chemische producten


Y. Vanhellemont, ir., en A. Pien, ing., technologisch adviseurs
TAD "Renovatie van gebouwen", gesubsidieerd door het IWT en de DGTRE