Introductie
Het vinden van geschikte verven voor oude gebouwen kan lastiger zijn dan u in eerste instantie zou denken. Een verkeerde product keuze kan niet alleen het gebouw beschadigen maar ook het milieu en jouw gezondheid. Vocht is een veel voorkomend probleem in oude gebouwen en voor vele jaren werd gedacht dat er maar een manier was om dit te bestrijden, via ondoordringbare coatings. Hoewel dit een tijdelijke barrière biedt tegen de penetratie van water, is het helaas niet zo eenvoudig en op de langere termijn verergeren ze vaak zelfs het probleem.
Een van de belangrijkste oorzaken van mislukking is dat gebouwen significant kunnen bewegen, zowel structureel als thermisch, wat vaak resulteert in het ‘breken’ van waterdichte coatings. Zodra er een scheur is ontstaan kan water binnendringen, waarna het vast komt te zitten in de muur achter de ondoordringbare coating, omdat het nooit zo snel kan verdampen als dat het is binnengekomen door de spleet. Dit betekent dat het waterniveau in de muur naar mate de tijd verstrijkt steeds hoger wordt. Dit proces ontwikkeld zich net zo lang tot dat de druk achter de ondoordringbare coating te hoog wordt en de coating ‘letterlijk’ van de muur af wordt geduwd. Dit is vaak te zien als verven ‘blaren’ beginnen te vertonen. Het water dat is gevangen in de muur kan ook leiden tot ernstige beschadiging van de structuur van het gebouw.
Dit heeft er toe geleid dat steeds meer mensen zich bewust zijn geworden van het belang van ademende materialen voor oudere gebouwen. Helaas is ‘ademende’ één van die termen die op grote schaal wordt gebruikt maar slecht begrepen. In feite betekent het, ‘het vermogen van een materiaal om waterdamp vrij te laten bewegen door de constructie, in dit geval zodat water binnen muren te verdampen uit.
Historische verven
Verven maken al sinds het ontstaan van de menselijke beschaving een belangrijk deel uit van ons dagelijkse leven, grot schilderingen werden bijvoorbeeld gebruikt voor educatie en decoratie, meer dan 40.000 jaar geleden. Sinds de ontwikkeling van geavanceerde bouwtechnieken, zoals het gebruik van kalk in de laatste 6000 jaar, is verf ook gebruikt om gebouwen te beschermen en te behouden.
Limewash
De meest gebruikte verf tot aan de 20e eeuw was limewash. Pure limewash is een fantastisch materiaal en beschermde vele historisch belangrijke gebouwen door het hele land. Gebouwen die we tot op de dag van vandaag nog steeds bewonderen. Limewash bestaat uit kalksteen welke is gebrand in een oven, bekend als ongebluste kalk en water. Wanneer het wordt toegepast op een poreuze muur zuigt het zich vast, absorbeert CO2 en keert terug in kalksteen. Het is deze eenvoud en overvloed aan beschikbare bronnen van kalksteen dat het een veelgebruikte manier van decoreren werd. Van oorsprong is het wit van kleur, maar natuurlijke aardse pigmenten werden ook gebruikt om deze verven een aantrekkelijke kleur te geven. Deze coatings boden goede bescherming aan gebouwen maar vereisten regelmatig onderhoud omdat ze werken als opofferende laag voor het gebouw.
Dit is hoe verven zouden moeten werken, het is immers een stuk goedkoper om te herschilderen dan te herbouwen. Desondanks is een van de grote nadelen van limewash de duurzaamheid. U kunt ze niet schoon wassen omdat kalksteen oplosbaar is. Ook op nieuwe gevels zijn er minstens 5 lagen nodig om een goede dekking te bereiken, doordat het product van nature zeer dun is. Deze duurzaamheid en dekkingsproblemen leidden ertoe dat er zeer veel additieven aan het oorspronkelijke product werden toegevoegd om de prestaties van deze vroege verven te verbeteren. De twee meest gebruikte types zal ik hierna bespreken.
Caseïne Verf
Caseïne verven staan ook wel bekend als melk verven, omdat het additief caseinaat eigenlijk afkomstig is uit melk. Het is in feite het vaste gedeelte van melk en kan worden geëxtraheerd met verdund zuur. Door toevoeging van caseinaat aan limewash werd een superieure duurzaamheid geboden. Dit kwam doordat de samenvoeging calcium-caseinaat creëerde met onoplosbare binding. Het kan zowel interieur als exterieur worden toegepast gebouwen, maar is vooral populair voor binnengebruik omdat het daar beter hecht en zodoende gemakkelijker kan worden gereinigd. Ook bleek dat de toevoeging betekende dat dikkere verf werd geproduceerd waardoor minder coating lagen nodig waren.
Talg Limewashes
Talg is een dierenvet dat werd toegevoegd aan limewash om de bescherming tegen weersinvloeden te verbeteren. Helaas bleek dat hierdoor de verf minder goed in stad was te ademen en vocht af te voeren, ook al was het stukken beter dan vele petrochemische verven die vandaag de dag op de markt zijn. Deze tegenvaller betekende in de praktijk dat het product alleen gebruikt werd voor externe gevels. Een andere vergelijkbare toevoeging aan limewash was lijnzaad olie. Dit resulteerde in vergelijkbare eigenschappen. Lijnzaad olie wordt echter nog wel gebruikt voor duurzame hout coatings.
Minerale Silicaat Verven
Aan het einde van de 19e eeuw werden silicaat verf systemen ontwikkeld in Duitsland. Net als limewash, dringen minerale silicaat verven door tot in de ondergrond waarmee zij een binding aan gaan. Waar zij echter van elkaar verschillen is dat limewash een verbinding aangaat met het calcium in de ondergrond, terwijl minerale verven een sterke natuurlijke chemische verbinding aangaan met het silica zand in het gesteente of pleisterwerk. Het is algemeen bekend dat silica een zeer sterk element is en wordt om deze reden veel gebruikt in de bouw.
De daaruit voert vloeiende gevel heeft nog steeds een actieve open structuur, ofwel een ademend equivalent die gelijk is aan limewash. Het grote voordeel is de levensduur van silicaat verven. Er zijn voorbeelden in Duitsland en Zwitserland van minerale verven die na meer dan 100 jaar nog steeds in tact zijn (Traditional Paints, Colin Mitchell Rose, 2004). In de praktijk betekende dit dat silicaat verven snel de plaats innamen van limewash. Traditioneel kwam deze verf in een twee componenten systeem, potassium waterglas (vloeibaar potassium en kwarts) en minerale pigmenten in poedervorm. Deze moesten ter plaatse worden gemixt en aangebracht binnen 3 dagen na het mixen, omdat de verf anders een te harde structuur kreeg.
Meer recentelijk was het streven naar de ontwikkeling van een een-component silicaat verf. Dit werd bereikt door het toevoegen van een kleine hoeveelheid acrylaten (mag niet meer zijn dan 5% om geclassificeerd te worden als minerale verf), waardoor de verf niet meer hard kon worden in vloeibare vorm. Deze toevoegingen hebben er echter ook toe geleidt dat er ‘minerale’ verven op de markt zijn die net als synthetische verven film vormend zijn en geen verbinding aangaan met muur in traditionele zin. De snelste manier om te controleren of een minerale verf werkt zoals deze hoort te werken is met verf afbijtmiddel, een film vormende vorm zal eenvoudig te strippen zijn, terwijl een minerale verf zich niet laat strippen.
Een andere recente aanpassing is de toevoeging geweest van water resistenten waardoor het mogelijk is geworden een barrière op te werpen zodat het water niet in de muur kan trekken – maar mocht het doorbroken worden de muur nog steeds open poriën heeft waardoor het water weer eenvoudig afgevoerd kan worden.
Moderne verven
Het is simpelweg niet mogelijk alle moderne verven hier te behandelen, vandaar dat ik mij zal beperken tot synthetische hars dispersie verven nu dit momenteel de meest voorkomende verf is. Sinds het midden van de 20e eeuw hebben petrochemische verven de markt gedomineerd. Dit kwam door de ontdekking dat het mogelijk is polymeren te produceren door het combineren van monomeren uit de fractionele destillatie van ruwe olie (andere gassen worden ook toegevoegd aan polymeren). Sommige polymeren die ontdekt zijn bleken zeer goede bindmiddelen en ook wateroplosbaar. Dit betekende dat water gedragen verven met de toevoeging van pigmenten voor kleur zou kunnen worden geproduceerd. Ze konden worden toegepast op bijna elke ondergrond (afgezien van glas), ze waren goedkoop om te produceren, en na de bouwboom van de tweede wereldoorlog kwamen ze snel in de plaats van traditionele verven.
Meer recent na vijftig jaar van wijdverbreid gebruik worden de problemen in verband met deze moderne coatings maar al te duidelijk. Ten eerste zijn kunsthars dispersie verven filmvormend hebben daardoor weinig open poriën en zijn minder ademend. Dit zorgt voor meerdere problemen, waaronder condensatie problemen bij binnenmuren waardoor water niet afgevoerd kan worden en er een gerede kans is op schimmels en algen. In het algemeen hebben kunstmatige harsen een thermische expansie coëfficiënt die 10 tot 20 keer hoger ligt dan de minerale ondergrond waarop zij worden toegepast. Dit resulteert in differentiële thermische bewegingen die kunnen leiden tot scheuren en zelfs substantiële coating gebreken.
Afhankelijk van de exacte formulering zullen kunsthars dispersieverven oplosmiddelen, weekmakers, resterende monomeren en andere vluchtige organische stoffen (VOS), die kankerverwekkend zijn, voor jaren na het aanbrengen uitstoten. Dit is goed gedocumenteerd in de afgelopen jaren, waarbij de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) het beroep van schilder classificeert met een 40% verhoogde kans op longkanker. Er zijn ook ernstige milieu-implicaties door de enorme hoeveelheid energie die wordt gebruikt in moderne verf productie, evenals het bijbehorende giftig afval van de producten.
Ademende werking
Ik heb in dit artikel gekeken naar verschillende verven en hoe ze werken. Als het gaat om hun geschiktheid voor oude gebouwen is de belangrijkste factor die meespeelt de mogelijkheid van de verf tot het laten ontsnappen van water uit de muur, omdat het bijna onmogelijk is om water permanent er van te weerhouden binnen te dringen in een muur. In het algemeen hebben materialen een betere ademende werking als er sprake is van een goede poriën structuur. Dat wil zeggen dat materialen met een honingraatmotief en lagere dichtheid beter in staat zijn te ademen. Wanneer we kijken naar de prestaties van verf is het belangrijk om de twee belangrijkste manier te begrijpen waarin verven werken. Zij kunnen doordringen in het onderliggende materiaal en zich daarmee verbinden, of ze kunnen een laag vormen die aan het oppervlak zit. Dit heeft een grote invloed op de porie structuur van de decoratie.
Verven die aan de muur als een discrete laag hechten zijn over het algemeen gebaseerd op organische polymeren van petrochemische oorsprong en hebben de neiging tot veel lagere doordringbaarheid als gevolg van een zeer beperkte porie structuur. De toevoeging van anorganische vulstoffen ter bevordering van de vorming van een betere structuur van de porie binnen deze verf is de basis van moderne micro poreuze coatings. Verven die werken door het verzinken in het onderliggende materiaal aan de andere kant, hebben de neiging om de porie structuur van dat materiaal.
Het belang van ademende werking heeft ertoe geleid dat het een term is die tegenwoordig wordt gebruikt als een marketing tool en waar vaak over wordt gerept zonder dat het ooit gekwantificeerd is. De meest nuttigste maatstaf voor ademende werking is wellicht de Sd-waarde. Dit is een maat van de weerstand van een materiaal tegen de transmissie van waterdamp door het materiaal.
De eenheden van de Sd-waarde van een materiaal zijn uitgedrukt in meters en het verwijst naar de weerstand tegenover de gelijkwaardige dikte van lucht, dus hoe lager het getal hoe beter de ademende werking. Limewash heeft bijvoorbeeld een Sd-waarde van 0,02 m, dat betekent dat het dezelfde weerstand biedt aan waterdamp migratie als 2cm lucht – terwijl typische micro poreuze verven een Sd-waarde van rond de 0.5m of 50cm lucht hebben. Zoals u kunt zien is dit een groot comparatief verschil en vanuit mijn ervaring zijn verven met een Sd-waarde van 0,1 m < voldoende ademend om te kunnen omgaan met de meeste omstandigheden. Toch zou ik bij plaatsen met ernstige vocht problemen een product met maximaal < 0,05 m Sd adviseren.
Conclusie
Denk bij het schilderen van een oud gebouw aan de prestaties van de verf voordat de kleur definitief wordt geschilderd. Vraag altijd om een kwantificeerbaar bewijs van de ademende werking, de meeste verven zijn ademend tot op zekere hoogte, maar dat wil niet zeggen dat ze kwalitatief goed genoeg zijn om vocht in muren adequaat te beheersen.
Het is een stuk makkelijker om een pand te herschilderen dan te herbouwen!
Wees er ook van bewust dat het merendeel van de kosten van het schilderwerk in de applicatie zit, dus mocht u een duurzame verf vinden die iets duurder is (dit hoeft zeker niet het geval te zijn), zal deze investering een stuk goedkoper uitvallen op de lange termijn dan het gebruik van een inferieure verf die vaker moet worden toegepast.
Wilt u nog meer weten over het schilderen van oude gebouwen of bent u geïnteresseerd in verfproducten die minder belastend zijn voor mens en milieu? Mail dan naar info@eco-verf.nl.
Auteur van dit artikel ‘Sebastiaan Schijf’ is oprichter van EcoVerf. EcoVerf is een jong en dynamisch bedrijf dat zich onder andere richt op het bewust maken van de nadelige milieu- en gezondheidsgevolgen van ‘plastic’ verven.