- Natuurlijk bouwen
- Verzenden naar Nederland & België
- Ophalen op afspraak
Wie tegenwoordig over cement spreekt, bedoelt vrijwel altijd portlandcement. Het grijze, industrieel vervaardigde bindmiddel dat de basis vormt voor een groot deel van onze moderne bouwmaterialen. Toch is cement niet altijd het product geweest dat we nu kennen. In de lange ontwikkeling van traditionele kalkmortels naar de hedendaagse cementindustrie neemt een ander, inmiddels minder bekend bindmiddel een bijzondere plaats in: Romeins cement.
Dit natuurlijke hydraulische cement werd vanaf het einde van de achttiende eeuw op grote schaal geproduceerd en groeide in de negentiende eeuw uit tot een belangrijk bouwmateriaal. Het werd toegepast in metselwerk, waterbouwkundige constructies, gevelpleisters, natuursteenimitaties en architectonische ornamenten. Vooral de snelle binding en het vermogen om ook onder vochtige omstandigheden te verharden, maakten het materiaal bijzonder aantrekkelijk.
Hoewel Romeins cement tegenwoordig vooral bekendstaat als natuurlijk snelcement, doet die benaming geen recht aan zijn historische betekenis. Het is een zelfstandig bindmiddel met een eigen mineralogische samenstelling, bijzondere verwerkingseigenschappen en een geschiedenis die nauw verbonden is met de ontwikkeling van de Europese architectuur.
Ook voor de hedendaagse restauratiepraktijk is deze geschiedenis relevant. Veel cementgebonden bouwmaterialen uit de negentiende eeuw verschillen namelijk aanzienlijk van de producten die we tegenwoordig gebruiken. Om historische mortels op een verantwoorde manier te kunnen herstellen, moeten we daarom eerst begrijpen hoe deze oorspronkelijke bindmiddelen werden vervaardigd en welke eigenschappen ze bezaten.
De geschiedenis van het moderne Romeinse cement begint aan het einde van de achttiende eeuw in Engeland. Daar patenteerde James Parker in 1796 een hydraulisch bindmiddel dat hij vervaardigde uit natuurlijke kalkhoudende knollen, zogenaamde septaria. Deze kwamen onder meer voor in de kleiafzettingen langs de Engelse kust en bestonden uit een bijzondere combinatie van calciumcarbonaat en kleimineralen.
Parker ontdekte dat deze knollen na het branden en fijnmalen een poeder opleverden dat bij toevoeging van water opmerkelijk snel begon te verharden. Anders dan de toen gebruikelijke luchtkalkmortels had het nieuwe materiaal geen langdurige blootstelling aan de buitenlucht nodig om voldoende sterkte te ontwikkelen. Bovendien bleek het uitstekend bruikbaar voor werkzaamheden waarbij vocht en water een belangrijke rol speelden.
Het product werd onder de naam Roman cement op de markt gebracht. Die benaming verwees naar de opmerkelijke duurzaamheid van Romeinse bouwwerken. Het berustte niet op een rechtstreekse overeenkomst met het bindmiddel dat de oude Romeinen gebruikten.
De Romeinen vervaardigden hun mortels voornamelijk met gebrande kalk. Wanneer zij hydraulische eigenschappen nodig hadden, bijvoorbeeld voor havens, waterleidingen en andere waterbouwkundige constructies, voegden zij reactieve materialen toe, zoals vulkanische as of fijngemalen keramiek. Deze zogenoemde puzzolanen konden met de kalk reageren en daarmee bijdragen aan de vorming van hydraulische verbindingen.
Bij het cement van Parker verliep dit proces anders. De bestanddelen die nodig waren voor de vorming van hydraulische mineralen, bevonden zich al van nature in het gesteente. Tijdens het branden ontstonden daaruit nieuwe mineraalverbindingen die vervolgens met water konden reageren. Romeins cement was daarmee geen herontdekking van een Romeins recept, maar een nieuwe ontwikkeling binnen de geschiedenis van hydraulische bindmiddelen.
De eigenschappen van het nieuwe cement werden al snel opgemerkt door bouwmeesters, architecten en ingenieurs. Vanaf het begin van de negentiende eeuw verspreidde de productie zich over verschillende Europese landen, waaronder Frankrijk, Duitsland, Oostenrijk, Polen, Spanje en België.
Overal waar geschikte afzettingen van kleihoudend kalkgesteente aanwezig waren, ontstonden mogelijkheden om natuurlijk cement te produceren. De kwaliteit en eigenschappen daarvan verschilden echter per groeve, omdat de mineralogische samenstelling van het oorspronkelijke gesteente niet overal gelijk was.
Vooral gedurende de negentiende eeuw kreeg Romeins cement een belangrijke plaats binnen de Europese architectuur. De opkomst van het historisme en later de jugendstil en art nouveau zorgde voor een groeiende behoefte aan rijk gedecoreerde gevels. Natuurstenen ornamenten waren kostbaar en arbeidsintensief, terwijl vergelijkbare vormen met natuurlijk cement konden worden gegoten, gemodelleerd of getrokken.
Daarmee veranderde niet alleen de manier waarop gevels werden afgewerkt, maar ook de mogelijkheden voor architectonische vormgeving.
De grondstof voor Romeins cement is een natuurlijk kalkhoudend gesteente waarin voldoende kleimineralen aanwezig zijn om tijdens het branden hydraulisch werkzame verbindingen te vormen. Meestal gaat het om kleihoudende kalksteen of mergel, waarin calciumcarbonaat en bestanddelen zoals silica, aluminium- en ijzerverbindingen van nature met elkaar zijn vermengd.
Juist deze natuurlijke samenstelling onderscheidt Romeins cement van modern portlandcement. Bij de productie van portlandcement worden verschillende grondstoffen zorgvuldig gedoseerd en gemengd om een zo constant mogelijke klinkersamenstelling te verkrijgen. Natuurlijk cement wordt daarentegen vervaardigd uit gesteente dat door zijn geologische ontstaan al een geschikte samenstelling bezit.
Na winning wordt dit gesteente gebrand, doorgaans bij temperaturen die aanzienlijk lager liggen dan de ongeveer 1.450 °C die bij de vervaardiging van moderne portlandcementklinker gebruikelijk is. Afhankelijk van het gesteente en het productieproces kunnen bij natuurlijk cement brandtemperaturen van ongeveer 700 tot 1.200 °C voorkomen.
Tijdens het branden ontleedt een deel van het calciumcarbonaat en reageren de vrijgekomen bestanddelen met de aanwezige kleimineralen. Daarbij ontstaan onder meer calciumsilicaten en calciumaluminaten, die verantwoordelijk zijn voor de hydraulische eigenschappen van het uiteindelijke bindmiddel.
Een belangrijk mineraal is beliet, ook wel dicalciumsilicaat genoemd. Dit draagt bij aan de sterkteontwikkeling tijdens de hydratatie. Daarnaast kunnen verschillende calciumaluminaatverbindingen een belangrijke rol spelen bij de soms buitengewoon snelle binding van natuurlijk cement.
Na het branden wordt het materiaal afgekoeld en fijngemalen. Anders dan bij de productie van luchtkalk hoeft het niet eerst te worden geblust. Het verkregen poeder kan rechtstreeks met water worden aangemaakt, waarna de hydraulische reacties beginnen.
De verhouding tussen de verschillende mineralen hangt sterk samen met de oorspronkelijke grondstof en de temperatuur waarbij deze is gebrand. Dat verklaart waarom twee natuurlijke cementen uit verschillende groeves, ondanks een vergelijkbare productiemethode, toch duidelijk andere eigenschappen kunnen hebben.
Om het bijzondere karakter van Romeins cement te begrijpen, moeten we kijken naar de manier waarop minerale bindmiddelen verharden. Daarbij bestaat een wezenlijk verschil tussen luchtkalk, natuurlijke hydraulische kalk en cement.
Zuivere luchtkalk, zoals CL 90, verhardt voornamelijk doordat calciumhydroxide reageert met koolstofdioxide uit de lucht. Tijdens deze zogenoemde carbonatatie wordt het calciumhydroxide geleidelijk weer omgezet in calciumcarbonaat. Het materiaal keert daarmee in chemische zin grotendeels terug naar de kalksteen waaruit het oorspronkelijk werd vervaardigd. Dit proces kan, afhankelijk van de dikte van de mortel en de omstandigheden, geruime tijd in beslag nemen.
Natuurlijke hydraulische kalk, aangeduid als NHL, bevat naast vrije kalk ook hydraulisch werkzame mineralen. Deze reageren bij toevoeging van water en zorgen voor een eerste sterkteontwikkeling, terwijl de aanwezige vrije kalk vervolgens verder kan verharden door carbonatatie.
Romeins cement bevat doorgaans veel minder vrije kalk en bestaat overwegend uit mineralen die rechtstreeks met water reageren. De verharding is daardoor voornamelijk hydraulisch en niet afhankelijk van de aanwezigheid van koolstofdioxide uit de buitenlucht.
Dat biedt belangrijke voordelen bij vochtige constructies. Een natuurlijk cement kan immers ook verharden op plaatsen waar carbonatatie nauwelijks mogelijk is, bijvoorbeeld binnen dikke constructies of onder water. Dit betekent overigens niet dat iedere mortel op basis van Romeins cement zonder meer geschikt is voor permanente onderdompeling. Ook de gekozen mortelsamenstelling, de ondergrond en de omstandigheden tijdens het verharden zijn daarbij bepalend.
| Eigenschap | Luchtkalk CL 90 | NHL | Romeins cement | Portlandcement |
|---|---|---|---|---|
| Grondstof | Kalksteen | Kleihoudende kalksteen | Natuurlijke mergel of kleihoudende kalksteen | Samengestelde grondstoffen |
| Productie | Branden en blussen | Branden en blussen | Branden en fijnmalen | Branden tot klinker en fijnmalen |
| Verharding | Carbonatatie | Hydratatie en carbonatatie | Vooral hydratatie | Hydratatie |
| Binding | Langzaam | Geleidelijk | Doorgaans zeer snel | Gecontroleerd |
| Sterkteontwikkeling | Relatief langzaam | Afhankelijk van NHL-klasse | Vaak hoge vroege sterkte | Hoge, voorspelbare sterkte |
| Vrije kalk in bindmiddel | Veel | Aanwezig | Doorgaans weinig | Beperkt |
| Historische toepassingen | Metselwerk en pleisters | Hydraulische kalkmortels | Gevelwerk, ornamenten en waterbouw | Metselwerk, beton en constructies |
Hoewel deze vergelijking een goed beeld geeft van de verschillende bindmiddelen, zegt de naam van een bindmiddel nog niet alles over de eigenschappen van de mortel die ermee wordt vervaardigd. De hoeveelheid bindmiddel, het gebruikte zand, de waterdosering en de omstandigheden tijdens verwerking en verharding kunnen grote invloed hebben op de uiteindelijke sterkte, porositeit en vochthuishouding.
Romeins cement moet daarom niet worden beschouwd als een sterkere uitvoering van natuurlijke hydraulische kalk. Het vormt materiaalkundig een afzonderlijke groep bindmiddelen, met eigenschappen die soms dichter bij bepaalde historische cementmortels liggen dan bij traditionele kalkmortels.
De opkomst van Romeins cement viel samen met een periode waarin de Europese bouwpraktijk ingrijpend veranderde. De groei van steden, de ontwikkeling van nieuwe infrastructuur en de toenemende belangstelling voor rijk gedecoreerde architectuur zorgden voor een grote vraag naar bindmiddelen die snel konden verharden en tegelijkertijd duurzaam waren.
Een van de meest zichtbare toepassingen was het pleisteren van buitengevels. In de negentiende eeuw werden veel bakstenen gebouwen afgewerkt met een cementgebonden pleisterlaag die het uiterlijk van natuursteen moest nabootsen. Door het oppervlak zorgvuldig af te werken en te voorzien van schijnvoegen, kon de indruk worden gewekt dat een gevel was opgebouwd uit grote natuurstenen blokken.
Hierbij speelde niet alleen de verwerkbaarheid, maar ook de natuurlijke kleur van het cement een rol. Afhankelijk van de herkomst van de grondstof varieerden de kleuren van zandgeel en oker tot bruin en grijsachtige tinten. Met zorgvuldig gekozen toeslagmaterialen en soms aanvullende pigmenten kon het uiterlijk verder worden beïnvloed.
Bijzonder belangrijk was de toepassing in architectonische ornamenten. Kroonlijsten, vensteromlijstingen, consoles, kapitelen en andere decoratieve onderdelen konden met natuurlijk cement betrekkelijk snel worden vervaardigd. Doordat het materiaal snel zijn vorm behield, werd het mogelijk om gedetailleerde gietstukken te produceren en ingewikkelde profielen rechtstreeks op de gevel te trekken.
Deze mogelijkheden maakten decoratief gevelwerk bereikbaar voor een veel grotere groep opdrachtgevers. Waar voorheen kostbaar natuursteenhouwwerk nodig was, konden vergelijkbare vormen nu worden uitgevoerd in een minerale mortel. Dat droeg sterk bij aan de karakteristieke gevelarchitectuur van de negentiende en vroege twintigste eeuw.
Naast de architectonische toepassingen had Romeins cement een belangrijke betekenis voor de civiele techniek. Ingenieurs zochten naar betrouwbare bindmiddelen voor tunnels, funderingen, waterleidingen, rioleringen en andere constructies waarin water een belangrijke rol speelde.
Het vermogen om hydraulisch te verharden bood daarbij een groot voordeel ten opzichte van zuivere luchtkalk. Een bekend voorbeeld is de Thames Tunnel in Londen, die in 1843 werd voltooid. Bij de bouw van deze tunnel werd natuurlijk cement toegepast in een periode waarin betrouwbare hydraulische bindmiddelen nog betrekkelijk schaars waren.
De geschiedenis van Romeins cement is dan ook niet alleen die van een decoratief gevelmateriaal, maar eveneens die van een belangrijke technische ontwikkeling die het mogelijk maakte om onder steeds moeilijkere omstandigheden te bouwen.
Ook voor metselmortels en voegwerk werd natuurlijk cement toegepast. Vooral wanneer een snelle sterkteontwikkeling gewenst was, kon dit voordelen bieden.
Juist bij deze toepassingen moeten we vanuit de hedendaagse restauratiepraktijk echter voorzichtig zijn. De sterkte en stijfheid van een cementmortel kunnen aanzienlijk hoger zijn dan die van het omliggende historische metselwerk. Wanneer een voegmortel te sterk is of een ongunstige invloed heeft op het vochttransport, kan de baksteen of natuursteen sneller beschadigen dan de voeg zelf.
Dat is een belangrijke reden om het oorspronkelijke gebruik van Romeins cement zorgvuldig te onderscheiden van de vraag of het materiaal tegenwoordig geschikt is voor een specifieke reparatie.
Het succes van Romeins cement was niet uitsluitend te danken aan de sterkte die ermee kon worden bereikt. Minstens zo belangrijk was de combinatie van een snelle binding, goede vormbaarheid en hydraulische verharding.
Voor de bouwpraktijk betekende dit dat werkzaamheden aanzienlijk sneller konden verlopen dan bij traditionele luchtkalkmortels. Gegoten onderdelen konden eerder worden ontkist, gevelprofielen konden sneller worden afgewerkt en bepaalde werkzaamheden hoefden niet langdurig te worden beschermd in afwachting van voldoende sterkteontwikkeling.
Bovendien werd het mogelijk om decoratief gevelwerk op grotere schaal te vervaardigen. Voor architecten en aannemers bood dit nieuwe mogelijkheden, terwijl de kosten van ingewikkelde natuursteenornamenten konden worden beperkt.
De natuurlijke kleur van het cement, de goede weerstand tegen weersinvloeden en de geschiktheid voor vochtige constructies maakten het materiaal daarnaast aantrekkelijk voor een breed toepassingsgebied.
Toch zou Romeins cement uiteindelijk grotendeels worden verdrongen door portlandcement. Dat had niet alleen te maken met de technische eigenschappen, maar ook met de industrialisering van de cementproductie en de toenemende behoefte aan bindmiddelen met goed reproduceerbare prestaties.
Bij het beoordelen van historische mortels worden begrippen als hardheid, sterkte en dampopenheid regelmatig door elkaar gebruikt. Toch beschrijven ze verschillende eigenschappen, die elk op hun eigen manier van belang zijn voor de duurzaamheid van metselwerk en pleisterlagen.
De druksterkte geeft aan hoeveel belasting een mortel kan opnemen voordat deze bezwijkt. De oppervlaktehardheid beschrijft daarentegen de weerstand tegen indrukking of beschadiging van het oppervlak. Een mortel met een hoge druksterkte hoeft daarom niet noodzakelijk dezelfde oppervlakte-eigenschappen te bezitten als een ander materiaal met een vergelijkbare druksterkte.
Voor restauratie is bovendien de poriënstructuur van groot belang. Een mortel bevat een netwerk van grotere en kleinere poriën waarlangs vocht zich kan verplaatsen. Niet alleen de totale hoeveelheid poriën is daarbij belangrijk, maar ook hun afmetingen, onderlinge verbindingen en verdeling in het materiaal.
Een betrekkelijk poreuze mortel kan daardoor toch een aanzienlijke druksterkte ontwikkelen. Dat is een interessante eigenschap van bepaalde natuurlijke cementmortels, die laat zien waarom sterkte en vochthuishouding afzonderlijk moeten worden beoordeeld.
Romeins cement wordt regelmatig omschreven als een dampopen bindmiddel. Hoewel mortels op basis van natuurlijk cement inderdaad een aanzienlijke waterdampdoorlaatbaarheid kunnen bezitten, is dit geen eigenschap die zonder meer voor alle producten en mengverhoudingen geldt.
De waterdampdoorlaatbaarheid wordt mede bepaald door de poriënstructuur van de uitgeharde mortel. Daarbij spelen de samenstelling van het cement, de hoeveelheid bindmiddel, de korrelopbouw van het zand en de gebruikte hoeveelheid water een belangrijke rol.
Interessant in dit verband is een wetenschappelijk onderzoek uit 2022 van de Universiteit van Aveiro, waarin verschillende natuurlijke cementen werden vergeleken. De onderzoekers vervaardigden mortels met onder meer Vicat Prompt, Cemento Natural Tigre en Cemento Natural Marfil. Ook werden combinaties met luchtkalk onderzocht.
Uit de resultaten bleek dat natuurlijke cementen die chemisch en mineralogisch verwant zijn, toch duidelijk verschillende eigenschappen kunnen opleveren. Niet alleen de druksterkte en buigsterkte liepen uiteen, maar ook de capillaire wateropname en waterdampdoorlaatbaarheid.
Daarmee bevestigt dit onderzoek hoe belangrijk het is om bij restauratie niet alleen naar het bindmiddel te kijken, maar naar de eigenschappen van de volledige mortel. Een natuurlijk cement is niet automatisch zachter, poreuzer of geschikter voor historisch metselwerk dan een ander hydraulisch bindmiddel.
Hoewel de geschiedenis van Romeins cement vaak wordt beschreven vanuit de Engelse, Franse en Oostenrijkse bouwtradities, heeft natuurlijk cement ook een plaats gehad in de Belgische bouwgeschiedenis.
In de negentiende eeuw ontstonden in België verschillende vormen van cementproductie, waarbij gebruik werd gemaakt van lokaal beschikbare kalkhoudende gesteenten. Met name de omgeving van Antwerpen en de Rupelstreek is interessant vanwege de aanwezigheid van kleihoudende grondstoffen en de ontwikkeling van de bouwmaterialenindustrie.
Uit onderzoek naar historische Vlaamse bouwmaterialen blijkt dat er sprake was van een natuurlijk cement dat werd aangeduid als Romeins cement van Antwerpen, ook bekend onder de Franse benaming Ciment d’Anvers. Dit cement werd vervaardigd uit kalkhoudend gesteente uit de regio en maakte deel uit van de groeiende Belgische cementindustrie.
Ook rond Doornik bestond een belangrijke traditie van hydraulische bindmiddelen, al moeten de verschillende historische cement- en kalksoorten uit deze regio niet zonder meer met elkaar worden gelijkgesteld.
Voor Nederland is de historische situatie minder duidelijk. In het Nederlandse Kalkboek uit 2003 werd opgemerkt dat destijds geen historische toepassingen van Romeins cement in de Nederlanden bekend waren. De inmiddels beschikbare gegevens over Belgische natuurcementen laten zien dat deze conclusie voor de Lage Landen als geheel nuancering verdient.
Voor Nederlandse gebouwen blijft nader onderzoek naar historische bestekken, handelsnamen en mortelsamenstellingen wenselijk. Vooral bij negentiende-eeuwse gevelpleisters en decoratieve cementafwerkingen kan het interessant zijn om na te gaan welk bindmiddel oorspronkelijk is gebruikt.
Daarbij moeten we rekening houden met het feit dat historische benamingen niet altijd overeenkomen met de materiaalclassificaties die we tegenwoordig hanteren.
Een bijzonder interessant aspect van natuurlijk cement is de verhouding tot het portlandcement dat in de negentiende eeuw steeds belangrijker werd. We zijn tegenwoordig gewend om portlandcement te beschouwen als een industrieel vervaardigd bindmiddel met een hoge druksterkte, maar het cement dat in de beginperiode werd geproduceerd, verschilde aanzienlijk van het moderne product.
In 1824 patenteerde Joseph Aspdin een bindmiddel dat hij Portland cement noemde, naar de gelijkenis van het uitgeharde materiaal met Portland stone, een bekende Engelse kalksteen. De ontwikkeling van dit cement stond echter nog ver af van de huidige industriële productie.
De vroege cementen werden vervaardigd met minder nauwkeurig beheerste grondstofmengsels en brandprocessen. Bovendien werd bij een deel van deze productie met lagere temperaturen gewerkt dan tegenwoordig gebruikelijk is, waardoor de mineralogische samenstelling van het cement verschilde van die van modern portlandcement.
In de loop van de negentiende eeuw verbeterde de productie aanzienlijk. Hogere en beter beheerste brandtemperaturen maakten het mogelijk om meer aliet, of tricalciumsilicaat, te vormen. Dit mineraal levert een belangrijke bijdrage aan de vroege sterkteontwikkeling van modern portlandcement. Tegelijkertijd zorgden verbeteringen in het maalproces voor fijnere en constantere cementproducten.
In zijn technische gids Mortars: materials, mixes and methods beschrijft restauratiedeskundige David Young hoe aanzienlijk de eigenschappen van portlandcement in de loop van de tijd zijn veranderd. Volgens de daarin aangehaalde historische vergelijking waren bepaalde negentiende-eeuwse portlandcementen ongeveer vier tot tien keer minder sterk dan de moderne cementen waarmee ze werden vergeleken.
Die vergelijking is belangrijk, maar moet wel in haar historische context worden gelezen. De sterkte van negentiende-eeuws portlandcement was niet overal gelijk. De samenstelling en kwaliteit waren afhankelijk van de producent, de grondstoffen en de toegepaste brandtechniek. Er bestonden ook vroege portlandcementen die in historische proeven sterker bleken dan bepaalde Romeinse cementen.
Toch maakt de ontwikkeling duidelijk waarom we bij restauratie voorzichtig moeten zijn met de aanduiding portlandcement. Wanneer in een historisch bestek wordt vermeld dat een mortel met portlandcement werd vervaardigd, betekent dit niet dat een mortel met dezelfde mengverhouding en modern CEM I vergelijkbare eigenschappen zal bezitten.
Dat verschil kan gevolgen hebben voor de druksterkte, de stijfheid en het gedrag van de mortel in combinatie met historisch metselwerk.
In bepaalde opzichten kan dat inderdaad het geval zijn. Sommige natuurlijke cementmortels kunnen qua druksterkte, porositeit en vochtgedrag dichter aansluiten bij bepaalde historische cementmortels dan een moderne, rijk samengestelde portlandcementmortel.
Daarmee is Romeins cement echter nog geen rechtstreekse vervanger van historisch portlandcement. De twee bindmiddelen verschillen in mineralogische samenstelling, hydratatiegedrag en verwerkingseigenschappen. Bovendien waren de onderlinge verschillen tussen historische cementen aanzienlijk.
Bij restauratie is daarom niet de vraag welk modern bindmiddel dezelfde naam draagt als het oorspronkelijke product, maar welk mortelsysteem het beste aansluit bij de eigenschappen van het historische materiaal.
Het doel is immers niet om een oude mortel zo sterk mogelijk te vervangen, maar om een herstelmortel te kiezen die op lange termijn goed samenwerkt met het bestaande metselwerk.
Hoewel natuurlijk cement in de twintigste eeuw grotendeels werd verdrongen door modern portlandcement, is de productie nooit volledig verdwenen. Vooral in Frankrijk en Spanje bleven natuurlijke cementen beschikbaar voor specifieke bouwkundige toepassingen.
Twee interessante voorbeelden zijn Vicat Prompt uit Frankrijk en Cemento Natural Tigre uit Spanje. Beide cementen worden vervaardigd uit natuurlijke kleihoudende gesteenten, maar verschillen in herkomst, mineralogische samenstelling en technische eigenschappen.
Vicat Prompt wordt geproduceerd uit kalkhoudend gesteente uit het Chartreusemassief, nabij Grenoble. De Franse regio kent een lange traditie van natuurlijke cementproductie, die nauw samenhangt met de ontwikkeling van hydraulische bindmiddelen in de negentiende eeuw.
Het cement wordt vervaardigd door de natuurlijke grondstof bij een relatief lage temperatuur te branden en vervolgens fijn te malen. Kenmerkend zijn de snelle binding, de vroege sterkteontwikkeling en de natuurlijke okerachtige kleur.
Vicat Prompt wordt tegenwoordig toegepast voor onder andere het herstellen van historische gevels, het vervaardigen van decoratieve elementen, snelle bevestigingen en bepaalde waterbouwkundige werkzaamheden.
Een belangrijk voordeel voor de verwerking is dat Vicat ook een specifiek ontwikkelde bindingsvertrager levert. Hierdoor kan de zeer korte verwerkingstijd beter worden afgestemd op werkzaamheden waarbij meer tijd nodig is.
Tigre is afkomstig uit Cervera, in Catalonië, waar een eigen traditie van natuurlijke cementproductie bestaat. Ook hier wordt gebruikgemaakt van mergel die van nature de benodigde kalk- en kleibestanddelen bevat.
Volgens de technische productdocumentatie wordt het gesteente bij temperaturen van ongeveer 900 tot 1.200 °C gebrand, waarna het wordt fijngemalen. Het resultaat is een natuurlijk hydraulisch cement met een bijzonder snelle binding.
In de productinformatie wordt een begin van de binding na ongeveer één minuut genoemd, waarbij de exacte tijd afhankelijk is van de omstandigheden en de gehanteerde testmethode.
Tigre wordt onder andere gebruikt voor snelle reparaties, bevestigingen, metselwerk en bepaalde toepassingen waarbij vroegtijdige sterkteontwikkeling van belang is.
Hoewel Vicat Prompt en Tigre tot dezelfde groep natuurlijke cementen behoren, mogen hun eigenschappen niet zonder meer als gelijkwaardig worden beschouwd. De verschillen in grondstof, mineralogie en fijnheid kunnen gevolgen hebben voor zowel het verse als het uitgeharde mortelgedrag.
Het eerdergenoemde wetenschappelijke onderzoek naar natuurlijke cementmortels bevestigt deze verschillen en laat zien dat de keuze van het specifieke cement daadwerkelijk invloed heeft op de prestaties van een mortel.
De snelle binding die Romeins cement historisch zo aantrekkelijk maakte, kan bij bepaalde werkzaamheden ook een beperking zijn. Wanneer een mortel al binnen enkele minuten begint te verstijven, blijft er weinig tijd over voor het zorgvuldig mengen, aanbrengen en afwerken.
Bij snelle bevestigingen en kleine reparaties is dat doorgaans geen bezwaar. Voor grotere pleistervlakken, het trekken van gevelprofielen of het vervaardigen van ornamenten kan een langere verwerkingstijd echter noodzakelijk zijn.
Om die reden heeft Vicat de bindingsvertrager Tempo ontwikkeld. Deze toevoeging is gebaseerd op citroenzuur en beïnvloedt de eerste reacties die optreden wanneer Vicat Prompt met water in contact komt. Hierdoor kan het begin van de binding worden uitgesteld en ontstaat meer tijd om de mortel te verwerken.
De benodigde dosering hangt onder andere af van de temperatuur, de mortelsamenstelling en de gewenste verwerkingstijd. Omdat deze factoren elkaar beïnvloeden, is het belangrijk om de voorschriften van de fabrikant te volgen.
Een bindingsvertrager maakt een mortel niet automatisch zachter of minder sterk. Het primaire doel van Tempo is het beïnvloeden van de bindingssnelheid, niet het verlagen van de uiteindelijke druksterkte.
Bij een correcte dosering kan de verwerkingstijd worden verlengd zonder dat daarmee noodzakelijkerwijs een wezenlijke vermindering van de uiteindelijke sterkte wordt beoogd. Dat neemt niet weg dat de toevoeging invloed kan hebben op de snelheid van de sterkteontwikkeling en dat een onjuiste dosering de verharding kan verstoren.
Wanneer we een mortel willen vervaardigen die beter aansluit bij de eigenschappen van historisch metselwerk, moeten we daarom vooral kijken naar de verhouding tussen bindmiddel en zand, de waterdosering en eventuele combinaties met luchtkalk.
Het toevoegen van extra bindingsvertrager is geen geschikte methode om doelbewust een zachtere restauratiemortel te maken.
Tempo is bovendien specifiek ontwikkeld voor Vicat Prompt. Zonder aanvullende technische gegevens kan niet worden aangenomen dat dezelfde doseringen en effecten ook voor Tigre gelden.
Natuurlijk cement werd historisch niet uitsluitend als zelfstandig bindmiddel gebruikt. Er zijn ook mortels bekend waarin cement met kalk werd gecombineerd, bijvoorbeeld om de verwerkingseigenschappen te beïnvloeden.
Zo’n combinatie kan interessant zijn omdat beide bindmiddelen verschillende eigenschappen aan de mortel bijdragen. Luchtkalk kan de verwerkbaarheid, plasticiteit en samenhang van de verse mortel verbeteren, terwijl het natuurlijke cement zorgt voor een hydraulische binding en een relatief snelle eerste sterkteontwikkeling.
Door de verhouding tussen beide bindmiddelen te veranderen, ontstaat de mogelijkheid om de eigenschappen van een mortel aan te passen aan een specifieke toepassing. Daarbij moet echter worden voorkomen dat het toevoegen van luchtkalk automatisch wordt beschouwd als een garantie voor een zachtere of beter dampopen mortel.
De uiteindelijke eigenschappen hangen af van de volledige samenstelling. Naast het aandeel kalk en cement spelen ook de korrelverdeling van het zand, de hoeveelheid water en de omstandigheden tijdens de verharding een belangrijke rol.
Onderzoek naar natuurlijke cementmortels laat zien dat het toevoegen van luchtkalk zowel de mechanische eigenschappen als het vochtgedrag kan veranderen. De mate waarin dit gebeurt, verschilt echter per cementsoort en mengverhouding.
Voor restauratie biedt deze combinatie interessante mogelijkheden, maar daarvoor is een goed onderbouwd mortelrecept nodig. Een algemene mengverhouding die voor ieder historisch gebouw geschikt is, bestaat niet.
Bij de restauratie van historische gebouwen staat de verenigbaarheid van materialen centraal. Een herstelmortel moet niet alleen voldoende samenhang en duurzaamheid bezitten, maar ook aansluiten bij de eigenschappen van het oorspronkelijke metselwerk, de natuursteen of de aanwezige pleisterlaag.
Wanneer een gevel oorspronkelijk met Romeins cement is gepleisterd of wanneer ornamenten uit dit materiaal zijn vervaardigd, ligt het voor de hand om bij herstel een vergelijkbaar natuurlijk cement te onderzoeken. Daarbij moeten niet alleen de kleur en de oppervlakteafwerking worden beoordeeld, maar ook de sterkte, porositeit, wateropname en vervormingseigenschappen.
Voor historische cementpleisters en natuursteenimitaties kan natuurlijk cement daarom bijzonder interessant zijn. Hetzelfde geldt voor architectonische ornamenten, getrokken lijsten en andere decoratieve onderdelen waarbij de specifieke eigenschappen van het oorspronkelijke bindmiddel een belangrijke rol spelen.
Ook voor bepaalde vochtbelaste reparaties kan de hydraulische werking voordelen bieden. Daarbij moeten we wel onderscheid maken tussen het vermogen om onder water te verharden en het effect dat de verse mortel op het omringende water kan hebben. Tijdens de eerste hydratatie kunnen alkalische bestanddelen vrijkomen die de pH verhogen. Bij toepassingen waarbij de waterkwaliteit van belang is, moet dit afzonderlijk worden onderzocht.
Niet ieder historisch gebouw is gebaat bij een cementgebonden herstelmortel. Bij metselwerk dat oorspronkelijk met zachte luchtkalkmortels is gebouwd, zal een passende kalkmortel doorgaans het logische uitgangspunt zijn.
Een te sterke of te stijve herstelmortel kan spanningen veroorzaken of het vochttransport ongunstig beïnvloeden. Vooral bij zachte bakstenen, poreuze natuursteen en kwetsbare historische constructies kan dat leiden tot schade aan het oorspronkelijke materiaal.
Dat Romeins cement uit natuurlijke grondstoffen wordt vervaardigd, betekent niet automatisch dat het voor deze toepassingen geschikter is dan modern cement. Ook natuurlijk cement kan een hoge druksterkte ontwikkelen en mortels opleveren die voor bepaalde historische ondergronden te sterk zijn.
Een zorgvuldige materiaalkeuze begint daarom met onderzoek naar de oorspronkelijke mortel en de eigenschappen van de bestaande constructie. Pas wanneer duidelijk is wat het historische materiaal nodig heeft, kan een geschikte herstelmortel worden samengesteld.
De geschiedenis van Romeins cement laat zien dat de ontwikkeling van hydraulische bindmiddelen veel veelzijdiger is geweest dan we tegenwoordig vaak veronderstellen. Tussen traditionele luchtkalk en modern portlandcement bestaat een lange geschiedenis van verschillende kalk- en cementsoorten, ieder met hun eigen samenstelling en toepassingsgebied.
Die geschiedenis is van groot belang voor de restauratiepraktijk. Wanneer we een historisch gebouw beoordelen, kijken we niet alleen naar de vorm en de uitstraling van het oorspronkelijke werk, maar ook naar de materialen waaruit het is opgebouwd.
Een mortel die honderd of tweehonderd jaar geleden met cement werd vervaardigd, hoeft niet dezelfde eigenschappen te bezitten als een mortel die tegenwoordig met een vergelijkbare hoeveelheid portlandcement wordt samengesteld. Andersom betekent het gebruik van natuurlijk cement niet automatisch dat een mortel zacht, poreus of geschikt is voor elk type historisch metselwerk.
Juist daarom is kennis van de oorspronkelijke bindmiddelen onmisbaar. Door historische mortels te onderzoeken en hun eigenschappen te begrijpen, kunnen we beter beoordelen welke hedendaagse materialen voor herstel in aanmerking komen.
Dat vraagt soms om traditionele luchtkalk, soms om natuurlijke hydraulische kalk en in andere gevallen om een passend natuurlijk cement.
Romeins cement verdient meer aandacht dan de eenvoudige benaming snelcement doet vermoeden. Het materiaal heeft een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van de Europese bouwtechniek en maakte toepassingen mogelijk die met de traditionele kalkmortels van die tijd moeilijker of minder snel konden worden uitgevoerd.
Van de rijk gedecoreerde gevels uit de negentiende eeuw tot de ontwikkeling van tunnels en andere waterbouwkundige constructies: natuurlijk cement heeft een blijvende invloed gehad op onze gebouwde omgeving.
Tegelijkertijd laat het zien hoe sterk de eigenschappen van bouwmaterialen in de loop van de geschiedenis kunnen veranderen. Het portlandcement dat tegenwoordig wordt geproduceerd, is het resultaat van bijna twee eeuwen technische ontwikkeling en kan niet zonder meer worden gelijkgesteld aan de historische cementen waarmee veel monumentale gebouwen zijn vervaardigd.
Voor restaurateurs, architecten en vakmensen ligt hierin een belangrijke les. De keuze van een bindmiddel moet niet alleen worden bepaald door de naam, de sterkteklasse of de snelheid waarmee het verhardt, maar vooral door de eigenschappen die voor het bestaande bouwwerk noodzakelijk zijn.
Met natuurlijke cementen zoals Vicat Prompt en Tigre zijn ook tegenwoordig bindmiddelen beschikbaar die voortkomen uit deze bijzondere Europese bouwtraditie. Ze bieden mogelijkheden voor specialistisch herstelwerk, historische pleistertechnieken en toepassingen waarbij de bijzondere eigenschappen van natuurlijk cement gewenst zijn.
Het uitgangspunt blijft daarbij steeds hetzelfde: een goede restauratiemortel hoeft niet de sterkste mortel te zijn, maar moet in de eerste plaats passen bij het materiaal waarmee ooit is gebouwd.
Want wie historische gebouwen zorgvuldig wil behouden, moet niet alleen begrijpen hoe we tegenwoordig bouwen, maar vooral ook waarmee vroeger werd gebouwd.
Kalkproducten komen pas echt tot leven zodra ze zijn aangebracht. Benieuwd naar het eindresultaat? Onder de hashtag #welovekalk verzamelen we de mooiste projecten van onze klanten, vakmensen én onszelf. Laat je inspireren door de veelzijdigheid van onze pure materialen.
Prijsklasse: €8.71 tot €73.53 incl. btw
Prijsklasse: €11.98 tot €997.04 incl. btw
Prijsklasse: €11.98 tot €1,208.79 incl. btw
