Metakaolin voor kalkmortel

Metakaolin voor kalkmortel is een zeer reactieve minerale puzzolaan die ontstaat door kaolien gecontroleerd thermisch te activeren.  Door deze thermische behandeling verandert de kristalstructuur van kaoliniet en ontstaat het reactieve materiaal dat we metakaolien of metakaolin noemen.

Metakaolien verhardt niet zelfstandig. Het reageert echter in aanwezigheid van voldoende vocht met calciumhydroxide uit kalk. Hierdoor kan luchtkalk naast de normale carbonatatie ook een aanvullende puzzolanische en hydraulische verharding ontwikkelen.

Daarom is metakaolien bijzonder interessant wanneer u de eigenschappen van een kalkmortel gericht wilt beïnvloeden zonder Portlandcement toe te voegen. De hoge reactiviteit vraagt tegelijkertijd om een bewuste dosering, vooral bij historische en relatief zachte ondergronden.

Wat is metakaolien?

Metakaolien ontstaat uit kaolienrijke minerale grondstof. Tijdens gecontroleerde calcinatie verliest het oorspronkelijke kaoliniet structureel gebonden water. Tegelijkertijd verandert de geordende kristalstructuur in een veel reactiever aluminosilicaat.

Gewoon kaolienmeel is daarom niet hetzelfde als metakaolien. Ongecalcineerd kaolien reageert slechts beperkt met kalk. Door thermische activering ontstaat juist de sterke puzzolanische reactiviteit die metakaolien kenmerkt.

De producent omschrijft deze grondstof als zuiver gecalcineerd kaolien en past het materiaal toe als reactieve puzzolane component in kalkgebonden mortels.

Metakaolin voor kalkmortel: hoe werkt het?

Luchtkalk verhardt normaal voornamelijk door carbonatatie. Daarbij reageert calciumhydroxide met kooldioxide uit de lucht en vormt opnieuw calciumcarbonaat.

Metakaolien voegt daar een tweede reactiemechanisme aan toe. Reactieve silica- en aluminaatverbindingen uit het metakaolien reageren met calciumhydroxide wanneer voldoende water aanwezig is. Daardoor ontstaan aanvullende hydraulisch werkende verbindingen.

KALK ALCHEMIE
Metakaolien is zelf geen zelfstandig hardend bindmiddel. Het heeft kalk en water nodig voor de puzzolanische reactie. Hierdoor kan een luchtkalkmortel naast carbonatatie ook hydraulische eigenschappen ontwikkelen. De dosering, gebruikte kalk en omstandigheden tijdens de verharding bepalen uiteindelijk hoe sterk dit effect wordt.

Meer metakaolien betekent daarom niet automatisch een betere mortel. Vooral bij restauratie moeten sterkte, poriënstructuur en vochtgedrag blijven passen bij de steen en de bestaande mortel.

Waarom metakaolien aan luchtkalk toevoegen?

Metakaolien maakt het mogelijk om luchtkalk gericht puzzolanisch te activeren zonder Portlandcement. Daardoor kunt u de samenhang, verharding en poriënstructuur van een kalkgebonden materiaal beïnvloeden.

Daarnaast heeft metakaolien een lichte kleur. Daardoor beïnvloedt het de kleur van witte of lichte kalkmortels en afwerkingen aanzienlijk minder dan rode puzzolanen zoals brikkenmeel of baksteenmeel.

De uiteindelijke eigenschappen blijven echter afhankelijk van de volledige receptuur. Vooral de kalksoort, het zand, de korrelopbouw, waterhoeveelheid, dosering en nabehandeling spelen een belangrijke rol.

Technische eigenschappen

Waarvoor kan metakaolien worden gebruikt?

Door de combinatie van hoge reactiviteit, fijne structuur en lichte kleur kan metakaolien in verschillende kalkgebonden producten worden toegepast. Denk bijvoorbeeld aan:

• kalkmortel op basis van luchtkalk of putkalk;
• restauratiemortel waarbij gerichte puzzolanische werking gewenst is;
• kalkpleister en raapmortel;
• stucco en fijne kalkafwerkingen;
• tadelakt en andere verdichte kalkafwerkingen;
• kalkverf en kalkmelk;
• proefrecepturen waarin luchtkalk zonder Portlandcement hydraulisch moet worden gemodificeerd.

Gebruik metakaolien bij restauratie niet simpelweg als versterkend additief. Een sterkere mortel is immers niet automatisch een betere restauratiemortel.

Metakaolien, tras en baksteenmeel: wat is het verschil?

Niet iedere puzzolaan heeft dezelfde oorsprong of reactiviteit. Daarom kiest u een puzzolaan op basis van de gewenste morteleigenschappen en niet alleen op basis van beschikbaarheid.

Wilt u verschillende typen vergelijken? Bekijk dan ook onze puzzolanen voor kalkmortel, Rheinischer Trasmeel en baksteenmeel en brikkenmeel.

Hoeveel metakaolien toevoegen?

Voor metakaolien bestaat geen universele mengverhouding. De juiste hoeveelheid hangt af van de gebruikte kalk, toepassing en gewenste mate van puzzolanische activiteit.

Als praktische eerste oriëntatie hanteert Kalkshop de onderstaande richtwaarden. Maak bij restauratie en technische mortels altijd eerst een proefmengsel.

Begin bij historische ondergronden bij voorkeur terughoudend. Beoordeel vervolgens verwerking, verharding, zuiging, kleur en compatibiliteit voordat u de dosering verhoogt.

Daarnaast adviseren wij om reproduceerbare mortelrecepturen waar mogelijk op gewicht samen te stellen. De volumieke massa van kalk, metakaolien, puzzolanen en aggregaten kan namelijk aanzienlijk verschillen.

Metakaolien en putkalk

Metakaolien kan goed worden gecombineerd met calciumrijke putkalk en kalkdeeg. De luchtkalk levert het calciumhydroxide waarmee het metakaolien puzzolanisch kan reageren.

Daardoor kunt u met een traditioneel luchtkalkbindmiddel een mortel samenstellen die naast carbonatatie aanvullende hydraulische verharding ontwikkelt. Juist de mengverhouding bepaalt vervolgens in welke mate dit gebeurt.

Metakaolien bij historische restauratie

Bij historisch metselwerk vraagt het gebruik van een zeer reactieve puzzolaan om extra aandacht. Kijk daarom niet alleen naar de gewenste druksterkte, maar ook naar:

• de eigenschappen van de bestaande mortel;
• sterkte en porositeit van de steen;
• vocht- en eventuele zoutbelasting;
• de gebruikte luchtkalk of putkalk;
• zandsoort en korrelopbouw;
• de gewenste mate van hydraulische verharding;
• droogomstandigheden en nazorg.

Wanneer u een bestaande historische mortel wilt reconstrueren, verdient materiaalonderzoek de voorkeur boven het automatisch toevoegen van een hoog percentage puzzolaan. Bekijk daarvoor ook ons mortelonderzoek van historische kalkmortel.

Kan metakaolien samen met NHL worden gebruikt?

Dat kan technisch, maar een NHL heeft zelf al hydraulische eigenschappen. Extra metakaolien verandert het bindmiddelsysteem verder. Voeg het daarom alleen doelgericht en na een proefmengsel toe.

Is metakaolien geschikt voor restauratie?

Ja, wanneer de eigenschappen van de gemodificeerde mortel passen bij de bestaande materialen. Metakaolien kan de verharding en mortelstructuur sterk beïnvloeden. Daarom blijft compatibiliteit met steen en bestaande mortel belangrijker dan een zo hoog mogelijke sterkte.