houtaantasting onder water - kcaf...hoop u vanavond enige inzicht te kunnen over het proces van...
TRANSCRIPT
Houtaantasting
onder water
René Klaassen
Informatieavond funderingsproblematiek
10 december 2008
Mijn naam is René Klaassen en werk bij SHR in Wageningen.
Het houtinstituut SHR doet houtonderzoek in de breedste zin
van het woord, testen (certificering) en ontwikkelen van
houten producten voor de timmerindustrie (ramen, deuren,
kozijnen), meubelindustrie, verduurzaamd hout,
houtmodificatie, het lijmen en verven van hout,
houtconstructies, plaatmaterialen, eigenschappen van
tropische houtsoorten. Verder in kaart brengen en oplossen
van problemen met hout in de toepassing (schades als
verkleurd, gescheurd, gebroken en verrot hout). Dat doen we
voor nieuwbouw, maar ook voor monumenten en de
archeologie en hierbij staat aantasting centraal. We weten
veel over aantasting en binnen SHR is dat mijn werkveld en ik
hoop u vanavond enige inzicht te kunnen over het proces van
aantasting in houten heipalen.
InleidingtekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
Droog hout wordt niet aangetast. Er is dan te weinig vocht voor
micro-organismen. Echter drooghout kan wel door insecten
worden aangetast zoals hier te zien is: houtworm, huisboktor.
We zijn er lang vanuit gegaan dat waterverzadigd hout ook niet
wordt aangetast. Micro-organismen hebben namelijk zuurstof
nodig. Het wateren van hout van een manier om aantasting te
voorkomen. Hier ziet u palen in water dat met zuurstof is
verzadigd en hier vindt wel aantasting door schimmels plaats.
Dit kan alleen als er heel veel turbulentie is dus bij
watervallen en door schroeven van schepen.
Aantasting een inleidingtekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout Research
Hier ziet u palen die met de kop ver boven de grond uitsteken
en met hun punt tot in het grondwater komen. De palen zijn
bovenin droog alleen vanuit boven kan regen in wateren. Hier
is dus water en lucht (zuurstof) en binnen één jaar kan een
niet duurzame houtsoort (beuk en grenen) volledig zijn
weggerot door schimmels (wit of bruinrotters). Verder naar
onder is het hout droog en gebeurt niets. Nog lager maakt
optrekkend vocht de paal vocht en nog lager waterverzadig.
Dan zit je al in de grond en vanuit de grond komt lucht met
zuurstof bij de paal en ontstaat in het waterverzadigde hout
aantasting. Onder het grondwater is geen zuurstof en stopt de
schimmelaantasting.
Aantasting een inleidingtekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
foto: FUGRO foto WARECO
BACPOLES © SHR Hout Research
De schimmels die nat hout kunnen aantasten alleen met
aanvoer van zuurstof vanaf de omgeving rondom de paal
noemen we softrot. Deze vorm van aantasting gaat een factor
10 langzamer dan de aantasting in vochtig hout.
Onderwater waar geen zuurstof wordt hout aangetast door
bacteriën. Deze aantasting is weer een factor 10 langzamer
dan softrot. Hout lijkt onaangetast maar toch is bij deze sterk
aangetaste Zaanse paal nauwelijks nog sterkte aanwezig. In
tegenstelling tot schimmelaantasting die alleen de kop van
een paal aantast die boven water uitsteekt, tasten bacteriën
de paal over de hele lengte aan.
Aantasting een inleidingtekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout Research
Er zijn met name vuren en grenen palen in Nederland gebruikt.
We schatten in dat er zo’n 25 miljoen in de grond staan. Hier
in Rotterdam vinden we ook wel dennen palen en bij oude
funderingen ook wel populier, eik en els.
De verschillende houtsoorten hebben effect op de weerstand
tegen rot.
Hiervoor moet u weten dat hout uit kernhout en spinthout
bestaat. Spinthout is open (grenen is opener dan vuren) het
kernhout zit vol met fungicide (veel bij grenen, nauwelijks bij
vuren en dennen)
Hout algemeen tekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout ResearchUit Nilsson & Björdal 2008
Bacteriële aantasting wordt veroorzaakt door een consortium
van bacteriën die afhankelijk van elkaar zijn. Hier ziet u ze
ongeveer een 2 duizendste mm lang. De een soort leeft van
de afvalstoffen van de ander. Houtaantastende bacteriën
komen altijd en overal voor en het zijn heel gespecialiseerde
micro-organismen. Ze kunnen onder hele arme
omstandigheden, sterker nog, ze willen hebben hele arme
omstandigheden nodig om te groeien. Hout is arm aan
voedingsstoffen en de omgeving moet arm aan
voedingsstoffen zijn, lekkende rioleringen hebben dus geen
positief effect in deze zin.
De snelheid van aantasting ligt maximaal op 1 mm/jaar, dus elk jaar kan een heipaal een schil van 1 mm verliezen. Voor een Rotterdamse paal van 25 cm betekent dit dat na 100 jaar slechts een diameter van 5 cm over is.
Bacteriële aantasting tekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
Foto, Leuschner, Göttingen, 6000 jaar oude grove den
Echter deze snelheid wordt alleen gehaald in bodems met
sterke grondwaterdynamiek. Zit er geen beweging in het
grondwater dan is er geen aantasting en blijven palen
duizenden jaren onaangetast zoals deze 6000 jaar oude
grove dennen.
Houtsoorten met een open houtstructuur (zoals grenen) zijn
veel gevoeliger voor bacteriële aantasting dan houtsoorten
met een gesloten structuur zoals vuren (helft van de snelheid
van aantasting).
Houtsoort en bodemomstandigheden bepalen snelheid van
aantasting.
Houtaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
Bacteriële aantasting tekst
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
Zoals gezegd gaat softrot aantasting 10x zo snel als bacteriële
aantasting. Dus maximaal 10 mm/jaar en in 10 jaar is van een
Rotterdamse paal van 25 cm nog maar 5 cm diameter over.
Softrot ontstaat alleen bij aanraking met lucht en dit kan alleen
voorkomen bij droogstand. Als een paal niet meer met zijn
kop omgeven wordt door de bodem (zoals hier te zien is) dan
leidt peilverlaging snel tot luchttoevoer en tot softrotactiviteit.
Softrotschimmels komen altijd en overal in de bodem voor.
Droogstand leidt dus altijd tot schimmelactiviteit.
Softrotaantasting tekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout Research
Waterpeilverhoging stopt de aantasting meteen. Echter is er
reeds sprake van schimmelinfectie (eerste keer droogstand)
dan zullen de grote hoeveelheid sporen die in het hout zijn
achtergebleven snel ontkiemen en de aantasting snel op
gang brengen.
U kunt u voorstellen dat paalhout water aanvoert vanuit de
diepere bodemlagen waarmee het hout waterverzadigd blijft.
Bij langshout is dit niet mogelijk en uitdroging en daarmee
luchttoevoer in het hout treedt eerder op. Langshout wordt
sneller aangetast dan paalhout. Niet alleen omdat het hoger
ligt en bij droogstand eerder droog staat maar ook omdat het
eerder uitdroogt.
Houtaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
Softrotaantasting tekst
© SHR Hout Research
De natuurlijke weerstand van houtsoorten tegen
schimmelaantasting is verschillend. Kijkend naar maximale
snelheden dan is dat in grenen en vurenspint 10 mm/jaar,
maar in vurenkern 5 mm/jaar en in grenenkern 2 mm/jaar.
Hierbij is ook de hoeveelheid spinthout van belang. Palen
hebben altijd de hele weinig duurzame spintrand terwijl bij
balkhout veel spint is weggezaagd en er hout achterblijft met
een hogere weerstand tegen schimmelaantasting. De twee
tekeningen hier laten dit zien en bovendien dat de ene boom
meer spint maakt dan de andere boom.
Softrot ontstaat altijd bij droogstand maximale snelheid circa 10
mm/jaar
Houtaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
Softrotaantasting tekst
© SHR Hout ResearchUit Berendse 1997
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
Softrot kan locaal ontstaan door lekkende riolen of
verdampende bomen
Softrot kan ook ontstaan bij ontgravingen. Zoals hier bij herstel
werkzaamheden aan het stoomgemaal Mastenbroek.
Afhankelijk van de paaldiameter en paalkwaliteit kan een paal
wel enkele weken droogstand verdragen. Zeker als de
temperatuur laag is want bij 4°C is er nauwelijks
schimmelactiviteit maar in de zomer met 25°C kan aantasting
snel gaan.
Bij een bodemsaneringsoperatie zoals hier in Rotterdam kan
ook overwogen worden om de palen in te smeren met een
verduurzamingsmiddel (boorzuur) waardoor de eerst infectie
en uitgroei wordt tegen gegaan.
Maatregelen tekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
Model: Museum of Flekkefjord, picture Niels Bonde © SHR Hout Research
© SHR Hout Research
Voor bacteriële aantasting dus aantasting onder water weten
we nog te weinig over de precieze relatie met
grondwaterdynamiek. De 14.000 Poolse vuren palen zijn op
dit moment gezond en 350 jaar oud. Of de veranderende
hydrologisch situatie door de aanleg van de Noord Zuidlijn
effect heeft op de kwaliteit van de palen dat kunnen we niet
met zekerheid zeggen. Wel is duidelijk dat dat effect pas over
25 of langer zichtbaar wordt en dan is niemand meer
verantwoordelijk.
We hebben door jaren lang onderzoek wel mogelijke
conserveringstechnieken op het oog maar deze moeten in de
praktijk worden uitgeprobeerd en omdat het hier om
langjarige processen gaat en om mogelijke enorme
schadeposten houdt de Nederlandse overheid zich hierbij
afzijdig.
Maatregelen tekstHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research
© SHR Hout Research(Rotterdam ø palen 250 mm, 14,5 meter lang, nauwelijks aangetast) foto Fugro
© SHR Hout Research
Houten heipalen worden onder water altijd aangetast
Houten heipalen zijn robuust
Aantastingsnelheid
onder water ≈ 0 tot 1 mm/jaar
bij droogstand ≈ 2 tot 10 mm/jaar
bij sterke droogstand ≈ 100 mm/jaar
Snelheid van aantasting onder water is in Rotterdam laag
Opheffen droogstand stopt direct de softrotactiviteit
Verrot is verrot
SamenvattendHoutaantasting onder water
Info avond heipalen 10 12 2008