Onderzoek baksteen & natuursteen

Onderzoek van historische baksteen en natuursteen

Een steen die er hetzelfde uitziet, hoeft technisch niet hetzelfde te zijn.

Bij restauratie van historisch metselwerk en natuursteen zijn kleur, formaat en textuur belangrijk, maar ook eigenschappen zoals mineralogische opbouw, porositeit, dichtheid, wateropname en vochttransport bepalen hoe een materiaal zich in het gebouw gedraagt.

Daarom combineren we bij dit onderzoek, afhankelijk van de onderzoeksvraag, petrografisch onderzoek met dunne doorsneden en fysische materiaalproeven.

Zo onderzoeken we niet alleen wat voor steen het is, maar ook hoe de steen is opgebouwd en hoe hij zich gedraagt.

Dat maakt het onderzoek geschikt als onderlegger voor:

• beoordeling van historische baksteen en natuursteen;
• materiaalvergelijking;
• selectie van vervangende steen;
• restauratie en herstel;
• onderzoek naar verschillen tussen oorspronkelijk en later aangebracht materiaal;
• beoordeling van vocht- en verweringsgedrag.

Een passende restauratiesteen moet niet alleen lijken op het oorspronkelijke materiaal, maar zich er ook voldoende vergelijkbaar mee gedragen.

Wat onderzoeken we?

De exacte onderzoeksopzet wordt afgestemd op het materiaal en de onderzoeksvraag.

Niet iedere proef is bij ieder monster nodig.

Meer onderzoek is niet automatisch beter onderzoek. De onderzoeksvraag bepaalt welke methode werkelijk iets toevoegt.

Petrografisch onderzoek met een dunne doorsnede

Voor het petrografische gedeelte wordt een representatief deel van het monster voorbereid voor microscopisch onderzoek.

Het poreuze materiaal kan daarbij worden geïmpregneerd met gekleurde kunsthars. Vervolgens wordt een zeer dunne doorsnede — een zogenaamd slijpplaatje — vervaardigd en onder gepolariseerd licht onderzocht.

Hiermee kunnen onder meer zichtbaar worden:

• mineralen en korrels;
• matrix en bindende bestanddelen;
• poriën en holten;
• microscheuren;
• insluitsels;
• textuur en interne opbouw;
• verwerings- en degradatieverschijnselen.

Petrografie laat daarmee vooral zien waaruit het materiaal bestaat en hoe het intern is opgebouwd.

Fysische materiaalproeven

Microscopisch onderzoek vertelt veel over de structuur van een steen, maar geeft niet automatisch een kwantitatieve waarde voor bijvoorbeeld wateropname of open porositeit.

Daarom kunnen afzonderlijke delen van het monster worden gebruikt voor fysische materiaalproeven.

Afhankelijk van de onderzoeksvraag kunnen onder meer worden bepaald:

wateropname · open porositeit · dichtheid · capillair gedrag · initiële wateropzuiging

Juist de combinatie van petrografische en fysische gegevens maakt het mogelijk om historische en vervangende materialen technisch beter met elkaar te vergelijken.

Waarom is dit belangrijk bij restauratie?

Bij herstel wordt vaak eerst gezocht naar een steen die qua kleur en formaat op het bestaande materiaal lijkt.

Dat is belangrijk, maar niet voldoende.

Een vervangende steen die veel dichter, harder of minder waterdoorlatend is dan de oorspronkelijke steen kan zich anders gedragen in het bestaande metselwerk. Een veel poreuzere steen kan juist sneller vocht opnemen en sterker verweren.

Daarom kijken we waar relevant niet alleen naar:

kleur + formaat + oppervlak

maar ook naar:

mineralogie + porositeit + dichtheid + wateropname + vochttransport + materiaalstructuur.

Zo ontstaat een beter onderbouwde keuze voor restauratie en vervanging.

Onderzoek van historische baksteen

Initiële wateropzuiging

Bij baksteen is het wateropzuigende gedrag belangrijk voor de interactie tussen steen en mortel.

De initiële wateropzuiging geeft aan hoe snel een droge baksteen tijdens het eerste contact water opneemt.

Deze eigenschap kan onder meer relevant zijn bij:

• materiaalvergelijking;
• mortelkeuze;
• inboetwerk;
• restauratie van historisch metselwerk;
• beoordeling van vervangende baksteen.

Bij vochtbelast historisch metselwerk zijn eigenschappen zoals vochtopname, vochttransport en droging bijzonder belangrijk.

Hallergetal

Het Hallergetal is niet hetzelfde als de initiële wateropzuiging.

De initiële wateropzuiging wordt onder gecontroleerde omstandigheden aan droge baksteen bepaald. Het Hallergetal geeft juist informatie over het actuele zuiggedrag van de steen op de bouwplaats.

Wanneer het actuele zuiggedrag relevant is voor de keuze of verwerking van een mortel, kan daarom aanvullend het Hallergetal worden bepaald.

Omdat de vochttoestand hierbij van belang is, wordt deze bepaling bij voorkeur op locatie uitgevoerd.

Historische baksteenaanduidingen

Bij historische baksteen komen traditionele benamingen voor zoals:

rood · boerengrauw · hardgrauw · klinker

Dergelijke aanduidingen kunnen waardevol zijn bij de historische beschrijving en interpretatie van het materiaal.

Wij behandelen deze termen echter niet als moderne laboratoriumklassen. Voor een technische vergelijking kijken we daarnaast naar meetbare materiaaleigenschappen zoals porositeit, wateropname, dichtheid en zuiggedrag.

Onderzoek van natuursteen

Meer dan alleen kleur en steensoort

Ook bij natuursteen is een visuele overeenkomst slechts een deel van een goede materiaalkeuze.

Met petrografisch onderzoek kunnen onder meer worden beoordeeld:

• mineralogische samenstelling;
• korrelopbouw;
• matrix of cementering;
• poriënstructuur;
• microscheuren;
• insluitsels;
• verweringsverschijnselen.

Aanvullende fysische proeven kunnen inzicht geven in:

wateropname · open porositeit · dichtheid · capillair vochtgedrag

Daarmee kunnen verschillende natuursteensoorten veel beter met elkaar worden vergeleken dan op basis van alleen kleur en uiterlijk.

Vergelijking met vervangende natuursteen

Wanneer historische natuursteen moet worden vervangen, kunnen de onderzoeksresultaten worden gebruikt als onderlegger voor een materiaalvergelijking of stone matching.

Daarbij kijken we bijvoorbeeld naar:

petrografische samenstelling + textuur + porositeit + wateropname + dichtheid + vochtgedrag.

Het doel is een vervangende steen te vinden die niet alleen visueel aansluit, maar ook technisch voldoende past bij het oorspronkelijke materiaal en de bestaande constructie.

Materiaalvergelijking van baksteen

Hetzelfde principe kan worden toegepast bij baksteen.

Wanneer een historische baksteen moet worden vervangen, kunnen we bestaand en mogelijk vervangend materiaal vergelijken op eigenschappen zoals:

• formaat;
• kleur;
• textuur;
• poriënstructuur;
• dichtheid;
• wateropname;
• initiële wateropzuiging;
• en waar relevant andere fysische eigenschappen.

Zo wordt de keuze van een vervangende baksteen beter onderbouwd dan wanneer uitsluitend op uiterlijk wordt geselecteerd.

Aansluiting bij ERM en restauratiepraktijk

Materiaaltechnisch onderzoek vormt een belangrijke onderlegger voor een verantwoorde restauratie.

Binnen de ERM-systematiek wordt materiaaltechnisch onderzoek als relevant onderzoeksmiddel bij monumenten genoemd. Ook onderzoek naar wateropname en andere materiaaleigenschappen kan daarbij van belang zijn.

Voor historisch metselwerk sluit onze werkwijze waar relevant aan bij de uitgangspunten van ERM URL 4003 Historisch metselwerk.

Het onderzoeksrapport is daarmee een technische onderlegger voor verdere keuzes, maar vormt niet automatisch een volledige restauratiespecificatie.

Welk monster hebben we nodig?

Het benodigde monster hangt af van het materiaal en de gewenste onderzoeken.

Voor petrografisch onderzoek moet het monster in ieder geval:

• representatief zijn;
• voldoende samenhangend zijn;
• afkomstig zijn van een duidelijk bekende locatie;
• bij voorkeur zo weinig mogelijk secundair vervuild zijn.

Voor gecombineerd onderzoek aan natuursteen kan als praktische indicatie worden uitgegaan van een monster van circa:

40 × 40 × 20 mm of groter.

Voor bepaalde fysische proeven kan meer materiaal nodig zijn, dus het liefst meer dan boven genoemd.

Bij baksteen kan voor sommige bepalingen een complete steen of een groter representatief gedeelte nodig zijn.

Neem daarom bij twijfel contact met ons op voordat materiaal uit historisch metselwerk of natuursteen wordt verwijderd.

Onderzoek aanvragen

Bestel eerst het gewenste aantal onderzoeken via de webshop.

1 monster = 1 onderzoek, tenzij vooraf anders met ons is afgesproken.

Vul vervolgens het aanvraagformulier volledig in en vermeld uw Kalkshop ordernummer duidelijk op het formulier en bij het monster.

Voor meerdere monsters gebruikt u één projectblad en per monster een afzonderlijke monsterregistratie.

Download het aanvraagformulier:  Aanvraagformulier-onderzoek-baksteen-natuursteen-2026

Vermeld bij ieder monster zo veel mogelijk informatie over:

• object en locatie;
• exacte monsterplaats;
• baksteen of natuursteen;
• toepassing in het gebouw;
• vermoedelijke ouderdom of bouwfase;
• zichtbare schade of verwering;
• reden van het onderzoek;
• eventuele kandidaat-vervangende steen;
• overzichtsfoto van het bouwdeel;
• detailfoto van de monsterlocatie.

Na ontvangst controleren we of het monster geschikt is voor het afgesproken onderzoek.

Wanneer een andere of aanvullende onderzoeksmethode meer informatie kan opleveren, bespreken we dit altijd eerst met u. Aanvullend specialistisch onderzoek wordt afzonderlijk aangeboden en pas na akkoord uitgevoerd.

Wat ontvangt u?

Na afronding, doorlooptijd ± 15 tot 20 werkdagen, ontvangt u een digitaal onderzoeksrapport.

Afhankelijk van de onderzoeksopzet bevat dit onder meer:

• omschrijving en fotografische documentatie van het monster;
• macroscopische waarnemingen;
• microscopische beelden;
• petrografische bevindingen;
• mineralogische en structurele kenmerken;
• resultaten van uitgevoerde fysische materiaalproeven;
• beoordeling van wateropname en porositeit indien onderzocht;
• interpretatie van de resultaten;
• vergelijking met vervangend materiaal indien onderdeel van de opdracht;
• advies over eventueel zinvol vervolgonderzoek.

Aanvullend specialistisch onderzoek

Wanneer de onderzoeksvraag daar aanleiding toe geeft, kunnen aanvullende technieken worden ingezet, bijvoorbeeld:

XRD · SEM-EDS · XRF · aanvullende vocht- en zoutanalyse · andere materiaaltechnische proeven

Deze onderzoeken worden niet automatisch uitgevoerd.

Wanneer aanvullend onderzoek zinvol is, ontvangt u daarvoor eerst een afzonderlijk voorstel.

Kunnen jullie ook zelf monsters nemen?

Ja.

Bij complexere gebouwen, meerdere steen- of bouwfasen of wanneer niet duidelijk is welk materiaal representatief is, kunnen we de monstername op locatie verzorgen.

Dat kan vooral zinvol zijn wanneer:

• meerdere typen baksteen of natuursteen aanwezig zijn;
• eerdere reparaties het beeld verstoren;
• een specifiek schadebeeld onderzocht moet worden;
• bestaand en vervangend materiaal met elkaar moeten worden vergeleken.

Monstername op locatie wordt afzonderlijk aangeboden.

Een monstername is niet automatisch een volledig bouwkundig of restauratietechnisch advies. Indien gewenst kan dat apart worden verzorgd.

Is dit onderzoek een volledig hersteladvies?

Nee.

Het onderzoek geeft informatie over het onderzochte materiaal.

Een complete herstelstrategie hangt daarnaast af van onder meer:

• opbouw van het bouwdeel;
• constructie;
• vochtbelasting;
• zouten;
• detaillering;
• gebruikte mortels;
• eerdere reparaties;
• omgeving en blootstelling.

Het rapport vormt daarom een technische onderlegger voor restauratie en materiaalkeuze.

Wanneer gewenst kan aanvullend restauratietechnisch advies worden verzorgd.