Door: Redactie - 26 maart 2026 |
Een gescheurde muur die zichzelf repareert, het klinkt als sciencefiction. Toch werkt onderzoeker Belen Gaggero van de TU Delft aan precies die werkelijkheid. Met bacteriën in de mortel ontwikkelt zij zelfhelend metselwerk dat scheuren vanzelf dicht. De eerste laboratoriumresultaten zijn veelbelovend, maar de weg naar toepassing in echte gebouwen is nog lang.
Het concept van bouwmateriaal dat zichzelf herstelt, kent al een voorgeschiedenis. In 2016 ontwikkelde professor Henk Jonkers van de TU Delft een bacterieel mengsel waarmee beton scheuren automatisch dicht. Die doorbraak richtte zich echter op cement als basis. Traditioneel metselwerk gebruikt mortel op kalkbasis, en dat stelde onderzoekers voor een nieuwe vraag: functioneren de bacteriën ook in die andere chemische omgeving?
Gaggero nam die uitdaging aan. De start verliep allesbehalve soepel. “De eerste zes maanden werkte de mortel totaal niet”, vertelt ze. De bacteriën lieten zich niet activeren omdat de omgeving te nat was en te weinig zuurstof bevatte. Aerobe bacteriën hebben nu eenmaal lucht nodig. Na maanden van frustratie en aanpassingen lukte het alsnog: de bacteriën vulden de scheuren succesvol op. Die doorbraak opende de deur naar verdere experimenten met zelfherstellend metselwerk.
Het mechanisme achter de technologie is elegant in zijn eenvoud. Gaggero beschrijft het als een poeder met daarin nutriënten en slapende bacteriën. Metselaars voegen dit poeder simpelweg toe bij het mengen van de mortel. Zodra er water een scheur binnendringt, activeert het de sluimerende organismen. De bacteriën consumeren de nutriënten en produceren calciumcarbonaat, hetzelfde materiaal dat op natuurlijke wijze ontstaat bij het uitharden van kalkmortel.
Het ironische? Water is zowel de oorzaak van veel scheurvorming als de oplossing. Vocht dringt binnen, bevriest, zet uit en veroorzaakt scheuren. Maar datzelfde vocht wekt de bacteriën tot leven. Wanneer de scheur zich sluit, verdwijnt het water en vallen de bacteriën terug in sluimerstand. Zo ontstaat een zelfherstellend systeem dat telkens opnieuw kan reageren.
Scheuren in metselwerk vormen een wijdverbreid probleem in Nederland. Ze ontstaan vaak op het grensvlak tussen steen en voeg en veroorzaken niet alleen visuele schade, maar ook warmteverlies en in extreme gevallen instortingsgevaar. In Groningen, waar jarenlange gaswinning tot aardbevingsschade leidt, kampen duizenden woningeigenaren met scheurvorming in hun gevels.
De technologie van zelfhelend metselwerk zou hier bijzonder waardevol kunnen zijn. Gaggero testte de methode inmiddels op kleine bakstenen constructies in het laboratorium. Haar team metselde proefmuurtjes op, variërend van twee stenen tot complete wandjes van een meter hoog. Met een hogeresolutiecamera volgt ze het helingsproces nauwgezet. Een speciale witte verflaag verhoogt het contrast, waardoor zelfs haarscheurtjes zichtbaar worden. Op gedetaillerde foto’s van twee gemetselde stenen valt het resultaat op: de scheuren lijken volledig gedicht.
Visuele heling is één ding, mechanische sterkte een ander. Gaggero voert daarom ook zogenaamde bond wrench-tests uit. Dit zware apparaat trekt bakstenen met gecontroleerde kracht uit elkaar. Het team beschadigt het metselwerk, laat de bacteriën hun werk doen en herhaalt vervolgens de test. Masterstudent Niels de Vries monitort de krachten digitaal om nauwkeurige vergelijkingen mogelijk te maken.
De resultaten tonen dat de proefmuurtjes een groot deel van hun oorspronkelijke sterkte terugkrijgen, maar niet volledig. “De bacteriële uitharding met carbonatatie is een langzaam proces”, legt Gaggero uit. “Het duurt minstens drie maanden.” Daarnaast onderzoekt ze of het gedichte metselwerk ook weer waterdicht is. Haar verwachting is positief, aangezien de camerabeelden laten zien dat scheuren volledig verdwijnen. Als die waterproeftests slagen, volgen full-scale experimenten op echte muren.
Zelfhelend metselwerk biedt bijzondere kansen voor de monumentenzorg. Bij historische gebouwen geldt het principe: hoe minder ingrijpen, hoe beter. Zelfherstellende mortel past perfect in die filosofie. Na één keer voegen met het bacteriële mengsel nemen de organismen het onderhoud over. Dat kan de restauratiekosten van kwetsbare, handgemaakte stenen constructies flink drukken.
Toch past enige voorzichtigheid. Gaggero erkent dat meer onderzoek nodig is om de methode onder realistische omstandigheden te valideren. Wisselende temperaturen, verschillende vochtgraden en diverse steensoorten stellen de technologie voor uitdagingen die het laboratorium nog niet volledig nabootst. “Het is lastig te voorspellen wanneer we het in echte gebouwen toepassen”, zegt ze eerlijk. Haar onderzoek biedt niettemin een stevige basis. Er bestond nog vrijwel geen kennis over herstelbare mortel in metselwerk. Door haar methoden te delen, helpt Gaggero onderzoekers wereldwijd om vergelijkbare materialen te bestuderen en resultaten consistent te vergelijken.
