Derde Nationale heipalendag Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek 22 januari 2008 René Klaassen SHR Hout Research

Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Inleiding, tekst Welkom allemaal, grote opkomst, 1ste dag circa 40 mensen, 2de dag 70 en nu hebben we meer geïnteresseerden dan plaatsen. Het blijft een actueel onderwerp en een goed podium waar inhoudelijke betrokken elkaar kunnen ontmoeten. Het is ook een onderwerp met een politieke lading maar daar zullen we vandaag niets aan doen behalve dan dat we als groep van inhoudelijke betrokkenen met deze dag opnieuw een vuist te maken om de problematiek rondom houten funderingen die nog steeds weinig serieus worden genomen steeds op de kaart te blijven zetten. Het gaat over langzame schade-processen en over enorme potentiële schadeposten. SHR is een van de weinig instituten die houtonderzoek doet binnen dit onderwerp en ik wil u vandaag meenemen in de nieuwe inzichten die in 2007 zijn verkregen.

Inhoud Aantasting onder water Snelheid van bacteriële aantasting Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Inhoud Aantasting onder water Snelheid van bacteriële aantasting Verloop van bacteriële aantasting bij vuren Verloop van de aantasting over de paallengte - Sterkte van langshout -

Foto via Tauw © SHR Hout Research

© SHR Hout Research

Aantasting onder water, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Aantasting onder water, tekst Overzicht van aantasting onder water Als paalkoppen in de grond boven het grondwater uitkomen drogen ze vanaf de buitenkant uit. Alleen op plaatsen waar het hout uitgedroogd is is zuurstof aanwezig en kunnen schimmels groeien. Omdat een paal water kan transporteren vanuit diepere wel waterverzadigde lagen moet de droogstand de tot ver onder de paalkoppen komen en langdurig zijn, anders blijft de paal gewoon geheel nat en is geen schimmelaantasting mogelijk. Dit is dus eigelijk geen aantasting onderwater. De enige situatie waar hout onder water wordt aangetast door schimmels is in dat oververzadigd is met zuurstof. In oppervlaktewater kan maximaal 12 mg/l zuurstof zitten wat te weinig is voor softrot. Pas 25 mg/l zuurstof is softrotactiviteit mogelijk en turbulentie kan deze waarden worden gehaald. Met grondwater kan niet dus niet

© SHR Hout Research Foto Prof. Thomas Nilsson

Foto Prof. Thomas Nilsson © SHR Hout Research

Foto, Leuschner © SHR Hout Research

Aantasting onder water, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Aantasting onder water, tekst Alleen bacteriën kunnen hout onder water aantasten. Gedacht werd dat ook een beetje zuurstof nodig was maar nu blijkt dat EB ook actief zijn in afwezigheid van zuurstof. Zij veroorzaken een typisch erosiepatroon zoals hier getoond op een vezelwand (diameter circa 20 µm). Het gaat niet om één maar om een consortium van soorten die van elkaar afhankelijk zijn. De één leeft van het afvalproduct van de ander. Waterdynamiek is noodzakelijk om het proces op gang te houden. EB behoren tot het CFB (Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides) complex, gespecialiseerd (hout weinig stikstofrijk voedsel, schoon milieu) en komen altijd en overal voor (komen dus niet uit rioleringen). Het zijn langzame aantasters dus komen daar voor waar schimmels niet meer kunnen groeien. Hier is zo’n erosiegroef getoond met bacteriën, 1-2 µm lang. In stilstaand water is dus geen aantasting zoals hier te zien en 6000 jaar oud grenen wat eruit ziet als gisteren gezaagd.

Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag

Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst In ons data-bastand van circa 3000 paalkopgegevens was de leeftijd meestal bekend. Ik kon de gemiddelde jaarsnelheid uitrekenen voor elke paal. Ik laat dat hier zien voor ernstige als voor weinig aantasting voor grenen en vuren. De snelheid is in oplopende volgorde in een grafiek gezet. De snelheid voor grenen (zwarte stippen, iets meer monsters dan vuren) is 2x zo hoog als voor vuren (grijs) voor weinig (open) en ernstige (massief) aantasting. De grenen lijn weinig (open zwart) is in het begin stijl wat betekent dat dit op weinig palen is gebaseerd, bij vuren is de lijn (grijs) veel vlakker wat betekent dat het op veel palen is gebaseerd. Bij maximum lopen de lijnen ook weer stijl, weinig monsters, fouten (? Leeftijd) of extreme snelheden tot 1.5 mm/ jaar

Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag

Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst In deze tabel ziet u de gemiddelde waarden welke meest voorkomt in het spinthout van vuren en grenen. Let op ik praat nu ineens van spinthout. Verder staan de maximale waarde (niet de extreme waarden) gegeven van de hoogste EB aantastings-snelheid voorkomend in Nederlandse heipalen. In grenenspint is de snelheid 2x zo hoog als in vurenspint. In grenen is altijd een scherpe aantastingsovergang tussen spint- en kernhout. Over de snelheid in grenenkernhout zijn weinig data beschikbaar maar ik schat in dat dit 10 - 100x langzamer is dan bij grenenspint. Bij vuren krijg ik steeds meer het vermoede dat ook hier de spint-kern grens van invloed is op de aantasting, hoewel het verschil in snelheid in vurenkern en spinthout minder extreem is dan in grenen (spinthout wordt minder snel en kernhout wordt juist sneller aangetast). Vurenkern is echter niet eenvoudig aantoonbaar.

© SHR Hout Research

Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Bepalend voor de EB snelheid zijn fungiciden (alleen aanwezig in grenenkernhout: daarom hogere weerstand) en waterdoor-latendheid. Hier twee foto’s van een SHR waterdoorlatend experiment aan hele vuren (onder) en grenen (boven) palen. Zwart laat zien waar water door de stam is gelopen. Een scherpe grens is zichtbaar bij grenenkernhout en ook bij vuren is een redelijk scherpe grens bij het kernhout. Verder is de waterdoorlatendheid van vurenkernhout groter dan grenenkern. Zowel bij grenen als bij vuren bestaat een duidelijke relatie tussen leeftijd van de boom en kernhouthoeveelheid. Op dit moment is een student bezig alle circa 1500 vurenpalen in het SHR bestand aan te vullen met leeftijd en aantal aangetaste jaarringen. Mogelijk blijkt hieruit dat er ook bij vuren een blokkade ligt bij de spint-kerngrens wat ons dan instaat zal stellen een betere inschatting van restlevensduur te maken

Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag

Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag

Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Snelheid bacteriële houtaantasting, tekst Deze grafiek geeft de relatie weer tussen het gewicht en het vochtgehalte van volledig waterverzadigd hout. Deze grafiek geldt voor elke houtsoort. Ligt een punt duidelijk boven de lijn dan is er een meetfout gemaakt (vooral voorkomend bij kleine monstertjes). Ligt een punt onder de lijn dan is het out niet waterverzadigd. Wanneer een heipaal 50 jaar in de grond staat moet deze wel waterzadigd zijn of …. de structuur moet goed afgesloten zijn. Bij aantasting wordt de structuur geopend en de punten onder de lijnen blijken dan ook vaak kernhout te zijn. Typisch voor grenenkern ook ook veelvoorkomend in onaangetast vuren waarvan we nog niet komende vaststellen of het kernhout was.

Foto via RACM © SHR Hout Research

Foto via Tauw © SHR Hout Research

EB over de lengte van de paal tekst Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag EB over de lengte van de paal tekst Onderzoek naar EB aantasting over de lengte van de paal is slechts beperkt uitgevoerd. Tot nu toe bleek dat EB aantasting aan de punt vergelijkbaar is met die aan de kop. Onlangs is er onder-zoek uitgevoerd naar 2 herbegraven scheepswrakken in NO polder met verschillende grondwaterregiems. Hier bleek de aan-tasting in de aërobe zone vele malen hoger dan in diepere zones. Er was geen softrot activiteit (watertoevoer vanuit onder was vol-doende om het hout nat te houden). De grondwater dynamiek heeft wel voor extreme aantastingssnelheden gezorgd. De mate van aantasting in de bovenste zone (paalkop) blijkt dus gelukkig (ander moeten er veel meer funderingen worden afgekeurd) opvallend sterker te kunnen zijn dan in de onderste zones. Met name sterk aantasting in paalkoppen zou veroorzaakt kunnen worden door wisselden grondwaterstanden rond de paalkop en zijn daarmee niet representatief voor de gehele paal. Meer palen trekken, zoals hier gemaal katwijk

Houtonderzoek heipalen in 2008 Nieuwe inzichten vanuit houtonderzoek Derde nationale heipalendag Houtonderzoek heipalen in 2008 International training school (6-8 oktober 2008): “Judging and impact of the quality of wooden foundation piles” Publicatie HOUT AANTASTING ONDER WATER 2008-1: situatie NL lab-experimenten EB situatie Amsterdam identificatie EB datering met jaarringen tijdschrift: International Biodeterioration and Biodegradation http://www.sciencedirect.com/science/journal/09648305 Duidelijkheid start onderzoeksproject om EB te stoppen