AANVULLENDE FUNDERINGSINSPECTIES ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT

Transcriptie

1 FUGRO INGENIEURSBUREAU B.V. Regio Zuid - Geotechniek RAPPORT betreffende AANVULLENDE FUNDERINGSINSPECTIES ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdrachtnummer: Opdrachtgever Constructeur : Gemeente Dordrecht Afdeling projectmanagement Postbus AA Dordrecht : BBN Adviseurs Postbus DB Houten Datum onderzoek : 30 mei t/m 21 augustus 2010 Opgesteld door Gecontroleerd door : G. de Bruin Senior Projectleider : P.H.A. van Steenoven Afdelingshoofd Regio Zuid VERSIE DATUM OMSCHRIJVING WIJZIGING PARAAF PROJECTLEIDER 1 8 september 2010 FILE: R03.doc Op deze rapportage zijn de algemene leveringsvoorwaarden van de V.O.T.B. van toepassing die een aansprakelijkheidsbeperking bevatten. Kantoor Hardinxveld-Giessendam: Nijverheidsstraat 11, Postbus 242, 3370 AE Hardinxveld-Giessendam, Tel.: , Fax: , Internet: Handelsreg.nr , BTW Nr. NL B08

2 INHOUDSOPGAVE 1. INLEIDING 3 2. RESULTATEN VELD- EN LABORATORIUMONDERZOEK Funderingsinspectie Houtonderzoek 5 TABELLEN Tabel 1: Funderingniveaus en grondwaterstanden 4 Tabel 2: Resultaten indringing en houtonderzoek 6 Tabel 3: Afname dragend oppervlak paalkoppen 6 BIJLAGEN - bijlage 1: Situatietekening - bijlage 2: Resultaten funderingsinspecties - bijlage 3: Foto's funderingsinspecties - bijlage 4: Beslissingsdiagram monstername - bijlage 5: Resultaten houtonderzoek INFORMATIEBLADEN - "Funderingsinspectie en houtonderzoek" - Verklarende woordenlijst Blz. Blz R03.doc Opdr. : Blz. : 2

3 1. INLEIDING Op 25 mei en 24 juni 2010 ontving Fugro Ingenieursbureau B.V. te Hardinxveld-Giessendam van de Gemeente Dordrecht de opdracht voor het uitvoeren van aanvullende funderingsinspecties ten behoeve van het Energiehuis aan de Noordendijk 148 te Dordrecht. De inspecties zijn uitgevoerd langs de noord- en oostgevel van het gebouw, zoals aangegeven op de situatietekening op bijlage 1. Om in dit rapport een zo volledig mogelijk overzicht te geven zijn ook de belangrijkste gegevens van de eerder in 2009 uitgevoerde inspectie opgenomen. Deze resultaten zijn al eerder gerapporteerd in rapport R01 d.d. 22 juli Het doel van de funderingsinspecties is het vaststellen van de kwaliteit van de bestaande houten paalfundering. De funderingsinspectie zijn uitgevoerd conform het Protocol voor het uitvoeren van een inspectie aan houten paalfunderingen, dat op verzoek van het Ministerie van VROM is opgesteld in juni 2003 en door de Vereniging van Nederlandse Gemeenten onder haar leden is verspreid. Dit rapport bevat de omschrijving van het uitgevoerde onderzoek met een feitelijke weergave van de resultaten van de uitgevoerde metingen. De hoogtemetingen zijn uitgevoerd door Fugro. De NAP referenties zijn bepaald door middel van een DGPS meting (put 1) of overgenomen uit de gegevens van de eerder uitgevoerde lintvoegmeting (rapport R02 d.d. 25 september 2009). De in het rapport vermelde maatvoering t.o.v. NAP is niet geschikt voor andere doeleinden dan dit onderzoek. Fugro staat niet in voor de juistheid en/of volledigheid van door derden verstrekte informatie en gegevens welke in dit rapport zijn gebruikt. Relevante informatiebladen met betrekking tot de toegepaste onderzoeksmethodieken zijn aan het rapport toegevoegd R03.doc Opdr. : Blz. : 3

4 2. RESULTATEN VELD- EN LABORATORIUMONDERZOEK 2.1 Funderingsinspectie In totaal zijn 5 funderingsinspecties uitgevoerd op: 29 juni 2009 (put 1), 1 en 2 juni 2010 (put 2 en 3), 12 juli 2010 (Put 4) en 20 augustus 2010 (put 5). De locaties zijn aangegeven op bijlage 1. De resultaten van de funderingsinspectie en de bijbehorende foto s zijn gepresenteerd in de bijlagen 2 en 3. Plaatselijk is het graafwerk en de bereikbaarheid van de palen enigszins belemmerd door de aanwezigheid van kabels en leidingen, puin en funderingsresten. De fundering bestaat uit houten palen waarop direct betonnen funderingsbalken zijn aangebracht. Bij put 1 blijkt dat alleen onder het linkerdeel dit funderingstype is toegepast. Het rechterdeel is zeer waarschijnlijk van later datum en hierbij is een vierkante betonpaal aangetroffen welke los stond van de betonnen poer. Ook is een ronde betonpaal aangetroffen. Het betreft hier mogelijk een betonnen oplanger van een houten paal. Bij put 2 zijn funderingsresten van een oude fundering van een aangrenzend pand gevonden, welke niet nader zijn onderzocht. Het aanlegniveau bij put 3 ligt duidelijk lager en deze put kon daardoor niet voldoende worden ontgraven om de palen te kunnen inspecteren. Bij put 4 werden funderingsresten van vroegere constructies aangetroffen, waardoor er niet voldoende ruimte beschikbaar was om dieper te ontgraven. Bij put 5 zijn geen bijzonderheden aangetroffen. In tabel 1 zijn enkele resultaten van de funderingsinspectie samengevat. Tabel 1: Funderingniveaus en grondwaterstanden Inspectieput / paalnummer Onderkant funderingsbalk Bovenkant paalkop Diameter paalkop Grondwaterstand tijdens ontgraven in m t.o.v. NAP in m t.o.v. NAP in mm in m t.o.v. NAP 1 / P1 (P1.1) ntm Ø290 ntm -0,21 1 / P2 (P1.2) ca. -0,15 Ø280 2 / P5 (P2.5) ca. +0,52 Ø225 2 / P6 (P2.6) +0,40 ca. +0,50 Ø290 +1,23* 2 / P7 (P2.7) ca. +0,49 Ø260 3 / - < -1, ,11* 5 / P1 (P5.1) ntm Ø250 5 / P2 (P5.2) ca. +0,38 Ø235 +0,37 5 / P3 (P5.3) ca. +0,47 Ø220 5 / P4 (P5.4) ca. +0,46 ntm = niet te meten; * sterk beïnvloed door toegepaste bemaling Ø255 +0,81* R03.doc Opdr. : Blz. : 4

5 Visuele waarnemingen: Put 1: in de betonnen funderingsbalk is geen scheurvorming zichtbaar wel zijn er enkele grindnesten waargenomen. Het metselwerk van de gevel is plaatselijk ernstig gescheurd. Ter hoogte van de inspectieput helt de gevel naar voren en is een scheefstand van ca. 10 mm/m 1 gemeten. Put 2: deel gemetselde fundering van aangrenzend (gesloopt) pand is direct tegen de fundering van het energiehuis aangetroffen. Voor zover zichtbaar zijn in de betonnen fundering geen bijzonderheden waargenomen. Put 3: onderkant van de fundering is niet bereikt. Enige scheurvorming in betonnen wand geconstateerd. Put 4: niet kunnen ontgraven door de aanwezigheid van funderingsresten. Volgens gegevens op een, na het onderzoek, verstrekte tekening betreft het hier een oude transportbaan. Put 5: Geen bijzonderheden waargenomen. In verband met de toegepaste bemaling kon tijdens de inspecties de grondwaterstand niet worden bepaald of de weergegeven standen kunnen sterk door de bemaling zijn beïnvloed. In een nabij de inspectieput 1 aanwezig peilbuis (zie bijlage 1) is op 3 juli 2009 (ca. 12:30 uur) de grondwaterstand gepeild op ca. NAP +0,92 m. Opgemerkt wordt dat het hier een moment opname betreft en dat zeer waarschijnlijk de grondwaterstand wordt beïnvloed door de rivierwaterstand (betreft buitendijks gebied). 2.2 Houtonderzoek Tijdens de funderingsinspectie is de houtkwaliteit beoordeeld met behulp van een slaghamer van het type Pilodyn 6J-SM met serienummer (put 1) en van het type De Specht met serienummer SPE1021 (put 2 en 5). De resultaten hiervan zijn weergegeven op bijlage 2. Met behulp van een aanwasboor, met een diameter van 10 mm, zijn houtmonsters uit houten onderdelen van de fundering genomen. Mede op basis van het Beslissingsdiagram (bijlage 4) zijn monsters in het laboratorium van SHR Hout Research te Wageningen onderzocht. De resultaten zijn weergegeven in de rapporten van 9 juli 2009 en d.d. 6 september 2010, welke als bijlage 5 aan deze rapportage zijn toegevoegd. De onderzoeksresultaten zijn in tabel 2 samengevat R03.doc Opdr. : Blz. : 5

6 Tabel 2: Resultaten indringing en houtonderzoek Paal / Paal Gemiddelde Aangetaste schil in mm SHR Code diameter indringing 1 Houtsoort Type aantasting mm mm ernstig matig weinig P1.1 / Paal 1 Ø vuren EB, sd P1.2 / Paal 2 Ø vuren EB, sd P2.5 / Put2, P5 Ø vuren EB, sd P2.6 / Put2, P6 Ø vuren EB, sd P2.7 / Put2, P7 Ø vuren EB, sd P5.1 / Put5, P1 Ø vuren EB, sd P5.2 / Put5, P2 Ø vuren EB, sd P5.3 / Put5, P3 Ø vuren EB, sd P5.4 / Put5, P4 Ø vuren EB, sd EB = bacteriële aantasting (erosietype), sd = schimmeldraden 1 ) resp. bovenin paalkop, op ca. 150 mm - bovenkant paal en op ca. 300 mm - bovenkant paal Op basis van de gemeten indringing kan de afname van het dragende paaloppervlak in de huidige situatie worden vastgesteld voor de situatie over 25 jaar. Dit op basis van lineaire extrapolatie en uitgaande van bouwjaar 1947 voor put 1 en bouwjaar 1928 voor put 2 (volgens opgave). De resultaten zijn weergegeven in tabel 3. Tabel 3: Afname dragend oppervlak paalkoppen Paal Diameter paalkop Dikte niet dragende schil mm Dragende restdiameter mm mm Nu 1 Over 25 jaar 2 Nu 1 Over 25 jaar 2 P1.1 Ø P1.2 Ø P2.5 Ø P2.6 Ø P2.7 Ø P5.1 Ø P5.2 Ø P5.3 Ø P5.4 Ø ) Conform het Protocol voor het uitvoeren van een inspectie aan houten paalfunderingen van juni 2003 wordt de dikte van de niet dragende schil verkregen door de gemiddelde gemeten indringing te vermeerderen met 5 mm. 2 ) Op basis van lineaire extrapolatie vanaf het bouwjaar ca (Put1) en ca (Put 2 en 5) R03.doc Opdr. : Blz. : 6

7 Met de gemeten indringing en de gevonden aantasting worden, op basis van en de door Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam op 22 januari 2009 gepubliceerde, Concept IGWR Richtlijn, de palen op dit moment beoordeeld als matig tot redelijk. De resultaten van het laboratoriumonderzoek komen voor de onderzochte palen redelijk overeen met de gemeten indringing. De conclusie van SHR m.b.t. het uitgevoerde houtonderzoek kan als volgt worden samengevat: Alle palen zijn vuren en de monsters zijn in een buitenste schil van respectievelijk (tabel volgorde) 11, 21, 23, 60, 30, 12, 12, 24 en 19 mm sterk aangetast door bacteriën. De aantasting is onder het grondwater tot stand gekomen. De overgang van aangetast hout naar gezond hout verloopt gradueel, dit duidt op een actieve aantasting. In het aangetaste hout zijn alleen schimmeldraden waargenomen, welke als secundaire aantasting worden beschouwd. Uitgaande van niet wezenlijk veranderende omstandigheden rondom de paal, is de verwachting dat in de komende 25 jaar de zachte schil (druksterkte kleiner dan 2,5 N/mm2) zich in de monsters kan uitbreiden tot respectievelijk 15, 30, 30, 78, 39, 16, 16, 31 en 25 mm R03.doc Opdr. : Blz. : 7

8

9

10

11

12

13 Overzicht put 1 P jpg Put 1 - paal 1 P jpg Put 1 - paal 2 P jpg Funderingsinspectie - Put 1 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-1

14 funderingsconstructie 'aanbouw' P jpg funderingsconstructie 'aanbouw' P jpg funderingsconstructie 'aanbouw' P jpg Funderingsinspectie - Put 1 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-2

15 funderingsconstructie 'aanbouw' P jpg funderingsconstructie 'aanbouw' P jpg scheurvorming gevel P jpg Funderingsinspectie - Put 1 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-3

16 Overzicht put 2 img_1899.jpg Vooraanzicht put 2 P jpg Put 2 - P1 en P2 P p1+p2.jpg Funderingsinspectie - Put 2 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-4

17 Put 2 - P3 en P4 P p3+p4.jpg Put 2 - P5 P p5.jpg Put 2 - P6 P p6.jpg Funderingsinspectie - Put 2 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-5

18 Put 2 - P7 P p7.jpg Overzicht put 3 P Put 3.jpg Put 3 - niet verder te ontgraven P jpg Funderingsinspectie - Put 3 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-6

19 Put 3 - linkerzijde P jpg Put 3 - scheurvorming betonwand P jpg Put 3 - bovenzijde keerwand P jpg Funderingsinspectie - Put 3 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-7

20 Put 4 - overzicht IMG_2304.jpg Put 4 - overzicht IMG_2307.jpg Put 4 - overzicht IMG_2309.jpg Funderingsinspectie - Put 4 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-8

21 Put 5 - overzicht P jpg Put 5 - overzicht P jpg Put 5 - overzicht P jpg Funderingsinspectie - Put 5 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-9

22 Put 5 - aanzicht P jpg Put 5 - P1 P jpg Put 5 - P2 P jpg Funderingsinspectie - Put 5 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-10

23 Put 5 - P3 P jpg Put 5 - P4 P jpg Funderingsinspectie - Put 5 FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 3-11

24 Beslissingsdiagram monstername FUNDERINGSINSPECTIE ENERGIEHUIS AAN DE NOORDENDIJK 148 TE DORDRECHT Opdr. : Bijlage : 4

25 Titel: Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010

26 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 2/14 SHR Het Cambium Nieuwe Kanaal 9b Postbus AL Wageningen Dit rapport heeft 14 genummerde bladen. Het is eigendom van de opdrachtgever, die gerechtigd is dit rapport integraal te publiceren. Gedeeltelijke publicatie, ook door de eigenaar, is slechts toegestaan na schriftelijke toestemming van SHR. Tel: Fax: m.remie@shr.nl Opdrachtgever: Fugro Ingenieursbureau B.V. Postbus AE HARDINXVELD-GIESENDAM Bijlage: - Projectnummer: Auteurs: M. Remie Dr. R.K.W.M. Klaassen Trefwoorden: lichtmicroscoop, heipalen, vuren, bacteriële aantasting, erosie-type, druksterkte, reststerkte, levensverwachting SHR voldoet aan Algemene eisen voor de competentie van beproevings- en kalibratielaboratoria volgens NEN-EN-ISO/IEC 17025:2005

27 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 3/14 Samenvatting Van Fugro Ingenieursbureau B.V. te Hardinxveld-Giessendam werd de opdracht ontvangen om de houtsoort, de mate en het type aantasting te bepalen van 7 houtmonsters afkomstig van de fundering onder het Energiegebouw aan de Noordendijk 148 te Dordrecht. De monsters zijn visueel beoordeeld, microscopisch onderzocht en het houtvochtgehalte, de volumieke massa en het spintgehalte (indien van toepassing) zijn bepaald en er is een schatting gemaakt van de gradiënt van reststerkte over de paaldiameter. Daarnaast wordt er een uitspraak gedaan over de levensverwachting voor de komende 25 jaar. Alle palen (2.5, 2.6, 2.7, 5.1, 5.2, 5.3 en 5.4) zijn vuren en de monsters zijn in een buitenste schil van respectievelijk 23, 60, 30, 12, 12, 24 en 19 mm sterk aangetast door bacteriën. Deze aantasting is onder het grondwater tot stand gekomen. Uitgaande van niet wezenlijk veranderende omstandigheden rondom het funderingshout, is de verwachting dat in de komende 25 jaar de zachte schil (druksterkte kleiner dan 2,5 N/mm 2 ) zich in alle monsters kan uitbreiden tot respectievelijk maximaal 30, 78, 39, 16, 16, 31 en 25 mm.

28 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 4/14 Inhoudsopgave Samenvatting... 3 Inhoudsopgave Inleiding Materiaal Microscopisch onderzoek Vochtgehalte, volumieke massa, spintgehalte en druksterkte Resultaten Visuele beoordeling Microscopisch onderzoek Bepaling vochtgehalte, volumieke massa en schatting van de druksterkte Discussie Microscopisch onderzoek Volumieke massa en houtvochtgehalte Schatting van de druksterkte Levensverwachting Conclusie Literatuur... 14

29 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 5/14 1 Inleiding Van Fugro Ingenieursbureau B.V. te Hardinxveld-Giessendam werd op 4 juni 2010 (3 monsters) en op 24 augustus 2010 (4 monsters) de opdracht ontvangen om de houtsoort, de mate en het type van aantasting te bepalen van 7 houtmonsters. De monsters zijn op 4 juni en 24 augustus 2010 bij SHR afgeleverd. Volgens de opdrachtgever zijn de monsters afkomstig van de fundering onder het Energiegebouw aan de Noordendijk 148 te Dordrecht (put 2, paal 5, 6 en 7; monsterdatum en put 5, paal 1, 2, 3 en 4, monsterdatum 20 augustus 2010). Het betreft project De monsters zijn door SHR gecodeerd (zie tabel 5.1). 2 Materiaal In luchtdicht afgesloten buisjes, geheel gevuld met omgevingswater, zijn de monsters bij SHR afgeleverd. In de buisjes bevonden zich boorkernen met een diameter van 10 mm. Volgens de opdrachtgever is het water in de buisjes afkomstig van het omgevingswater rond de fundering. De monsters zijn in de buisjes tot het moment van analyse (op (eerste levering) en op de tweede levering) opgeslagen bij een temperatuur van 4 C. 3 Microscopisch onderzoek Voorafgaand aan het microscopische onderzoek zijn de monsters visueel beoordeeld. Daarna zijn met behulp van het microtoom radiale en kopse coupes gesneden met een dikte van µm en een oppervlakte van circa cm 2. De coupes zijn aangekleurd om mogelijke aantasting beter zichtbaar te maken. Onder het lichtmicroscoop (met en zonder gepolariseerd licht) zijn de coupes vervolgens onderzocht op de aanwezigheid van houtaantasters en is het houtanatomische patroon bekeken. Vijf patronen van aantasting kunnen worden onderscheiden. Deze patronen worden veroorzaakt door de volgende micro-organismen: erosie bacteriën (EB); tunnelvormende bacteriën (TB); softrotschimmels; witrotschimmels; bruinrotschimmels.

30 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 6/14 In aanvulling op het patroon van aantasting wordt het hout gecontroleerd op de aanwezigheid van aantasters en andere houtkoloniserende micro-organismen: dikke bruine hyfe van blauwschimmel; dunne transparante hyfe van houtaantastende schimmel (wit-, bruin- en softrot veroorzakers); sporen van diverse micro-organismen; algen; andere insluitsels van organische herkomst. Bij de classificering van de mate van aantasting wordt de indeling gehanteerd volgens Klaassen (2008) waarbij de volgende klassen worden gebruikt: totale verwoesting; ernstige aantasting; matige aantasting; weinig aantasting en gezond hout. In de discussie worden de begrippen totale verwoesting en ernstige aantasting samengevat onder het begrip sterke aantasting. 4 Vochtgehalte, volumieke massa, spintgehalte en druksterkte Het houtvochtgehalte en de volumieke massa zijn voor elk monster in stukjes van circa 15 mm bepaald middels wegen en drogen. Bij een grenen monster wordt de boorkern aangekleurd met een daartoe geëigend reagens om kern- en spinthout te kunnen onderscheiden. Klaassen (2008) heeft aangetoond dat op basis van het houtvochtgehalte een redelijke schatting kan worden gemaakt van de druksterkte van het hout. Het door Klaassen (2008) opgestelde model is hier toegepast. De ingeschatte druksterkte is de zogenaamde korte duursterkte. Er zijn modellen beschikbaar voor grenen en eiken. Het grenen model wordt ook voor andere naaldhoutsoorten gebruikt bij gebrek aan specifieke modellen voor vuren en dennen. De ingeschatte druksterktes voor zowel vuren als dennen moeten om die reden met enige voorzichtigheid worden beschouwd. De karakteristieke waarden (5% laagste waarden uit een verzameling) voor de korte-duur-sterkte staan opgesomd in de EN 388 (sterkteklassen). Binnen een constructieberekening wordt met verschillende belastingsduur rekening gehouden (permanent, lang, gemiddeld en kort). Rekening houdend met belastingduur en vochtgehalte wordt de karakteristieke waarden met de zogenaamde modificatiefactor omgezet naar een rekenwaarde. Hierbij wordt ook een materiaalfactor toegepast welke een veiligheidsborging is in verband met de variabiliteit: hout (vergelijk het homogene beton met een factor van 1): f d = f γ k m kmod (waar f d = rekenwaarde, f k = karakteristieke waarde, γ m = materiaalfactor (= 1,3) en k mod = modificatiefactor (afhankelijk van belastingstijd en vochtgehalte = 0,5). De bepalende belastingscombinatie voor funderingspalen is meestal lang en de lange-duur-sterkte zoals weergegeven in figuur 4.1 mag niet worden overschreden. Verder zijn funderingspalen altijd waterverzadigd en de rekenwaarde voor deze situatie kan bepaald worden volgens de Nederlandse bijlage uit de EUROCODE 5 (EN 1995): f c,0,d = 9,9 N/mm 2 waarin : f c,0,d = rekenwaarde druksterkte parallel aan de vezelrichting.

31 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 7/14 belasting 'verschoven' bezwijklijn belastingniveau in de combinatie bezwijken lange-duur-sterkte permanente belastingen t1 t2 t3 belastingsduur Figuur 4.1 Relatie tussen belasting en de belastingsduur op hout (vrij naar Jorissen 1995). Een permanente belasting die lager is dan de lange-duur-sterkte leidt niet tot bezwijken. Wanneer een belastingscombinatie (permanent en veranderlijk) kortstondig (t 1 t 2) wordt verhoogd tot boven de lange-duur-sterkte maar onder de korte-duur-sterkte (maximale belasting) zal geen bezwijking of houtschade optreden. Is de belasting langdurig boven de lange-duur-sterkte dan zal op t 3 schade en bezwijking optreden. 5 Resultaten 5.1 Visuele beoordeling Bij alle monsters werd wankant aangetroffen. Tabel 5.1 Codering en overzicht van de visuele beoordeling van de monsters code Lengte Gemiddelde jaarringbreedte [mm] Aantal jaarringen opdrachtgever SHR [mm] juveniel volwassen totaal aangetast Put 2, P Put 2, P Put 2, P Put 5, P >14 >14 Put 5, P >28 25 Put 5, P >19 >14 Put 5, P Microscopisch onderzoek In alle monsters werd de volgende houtstructuur waargenomen: Naaldhout met heterogene stralen met picioide kruisvlakstippels, radiale en axiale harskanalen, tracheïden met eenrijige hofstippels en hofstippels in de straaltracheïden met name van het Picea-1 type.

32 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 8/14 Monster 2.5 (vuren, lengte tot aan het hart 92 mm) In de buitenste 2 mm werd totale verwoesting van de houtstructuur waargenomen. Hierna werd in 21 mm ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) gevonden, gevolgd door 13 mm matige EBaantasting en vervolgens 29 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het sterk aangetaste hout werden veel schimmeldraden aangetroffen. Monster 2.6 (vuren, totale lengte van het monster 106 mm) In de buitenste 60 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 2 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 42 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het sterk aangetaste hout werden veel schimmeldraden waargenomen. Monster 2.7 (vuren, totale lengte van het monster 77 mm) In de buitenste 15 mm werd totale verwoesting van de houtstructuur waargenomen. Hierna werd in 15 mm ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) gevonden, gevolgd door 5 mm matige EBaantasting en 27 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In de buitenste 30 mm werden veel schimmeldraden aangetroffen. Monster 5.1 (vuren, totale lengte van het monster 63 mm) In de buitenste 12 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 14 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 26 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het aangetaste hout werden (plaatselijke veel) schimmeldraden aan getroffen. Monster 5.2 (vuren, totale lengte van het monster 70 mm) In de buitenste 12 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 4 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 35 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het sterk door bacteriën aangetaste hout werden schimmeldraden aangetroffen. Monster 5.3 (vuren, totale lengte van het monster 91 mm) In de buitenste 24 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 38 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 8 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het sterk door bacteriën aangetaste hout werden veel schimmeldraden aangetroffen. Monster 5.4 (vuren, totale lengte van het monster 104 mm) In de buitenste 19 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 37 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 8 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In de buitenste 50 mm werden schimmeldraden aangetroffen.

33 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 9/ Bepaling vochtgehalte, volumieke massa en schatting van de druksterkte Voor houtvochtgehalte, volumieke massa en ingeschatte druksterkte, zie tabel 5.2. In principe is voor alle boorkernen de volumieke massa en het vochtgehalte bepaald aan de buitenzijde (bastzijde, gecodeerd met een a) en verder naar binnen toe (kernkant, gecodeerd met een d/e/j). De volumieke massa is bepaald op basis van het droge volume. Alleen wanneer aangegeven met een * zijn de bepalingen aan monsterstukjes met een relatief te kleine afmeting (< 1 cm 3 ) uitgevoerd waardoor deze waarden slechts als indicatief voor vochtgehalte, volumieke massa en ingeschatte druksterkte moet worden beschouwd. Het verschil tussen het gemeten en theoretisch geschatte maximale vochtgehalte geeft bij een te hoog gemeten waarde een indicatie van de meetonnauwkeurigheid aan. De weinig betrouwbare waarden zijn vet weergegeven in de tabel. Bij volledig waterverzadigd hout volgt de verhouding tussen het vochtgehalte en de dichtheid de lijn zoals gegeven in grafiek 5.1. Niet water verzadigd hout licht onder de lijn in deze grafiek. Alle monsters uit tabel 5.2. zijn als punten in grafiek 5.1 opgenomen. Tabel 5.2. Gewicht- en volumebepalingen per monsterstuk (circa 15 mm) en berekende volumieke massa (VM) bij 0% vochtgehalte en vochtgehalte (VG) bij aanlevering. Op basis van deze gegevens is een schatting gemaakt van het theoretisch maximale vochtgehalte (TMV) en druksterkte (DS). Monster Gewicht [g] Volume [cm 3 ] VM[kg/m 3 ] VG [%] DS [N/mm 2 ] Spec gravity nat droog nat droog bepaald TMV [kg/m 3 ] 2,5a* 0,59 0,09 0,55 0, ,8 163,6 2,5c* 0,38 0,07 0,36 0, ,8 194,4 2,5e* 1 0,26 0,94 0, ,3 276,6 2,5f* 1,06 0,32 1,02 0, ,7 313,7 2,5h 1,36 0,45 1,32 1, ,4 340,9 2,5i* 0,96 0,32 0,96 0, ,6 333,3 2,5j* 1,03 0,34 0,97 0, ,4 350,5 2,6a 1,45 0,29 1,32 1, ,4 219,7 2,6b 2 0,35 1,9 1, ,4 184,2 2,6c 1,66 0,33 1,67 1, ,3 197,6 2,6d 1,51 0,62 1,74 1, ,2 356,3 2,6e 1,3 0,53 1,61 1, ,0 329,2 2,7a* 1,39 0,21 1,3 0, ,8 161,5 2,7b 1,44 0,25 1,44 1, ,4 173,6 2,7c 1,66 0,51 1,66 1, ,0 307,2 2,7d 1,11 0,45 1,11 1, ,9 405,4 5,1a* 0,34 0,06 0,28 0, , ,1b* 0,42 0,11 0,38 0, , ,1d* 0,54 0,18 0,46 0, , ,1f* 1,05 0,35 0,96 0, , ,1g* 0,76 0,26 0,68 0, , ,1i* 0,22 0,08 0,22 0, , ,2a 1,59 0,34 1,45 1, , ,2b* 0,54 0,16 0,48 0, , ,2c* 0,45 0,15 0,38 0, , ,2e* 0,69 0,24 0,71 0, , ,2f* 0,42 0,15 0,47 0, ,0 319

34 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 10/14 5,2h* 0,61 0,26 0,65 0, , ,3a* 0,47 0,14 0,4 0, , ,3c* 1,63 0,21 0,95 0, , ,3e 1,61 0,53 1,54 1, , ,3f 1,74 0,52 1,74 1, , ,3g 1,2 0,41 1,3 1, , ,3h 1,02 0,38 1,2 1, , ,4a* 0,74 0,17 0,64 0, , ,4b* 1,28 0,23 1,19 0, , ,4c 1,69 0,51 1,49 1, , ,4d 1,83 0,69 1,92 1, , ,4e 1,19 0,57 1,6 1, , ,4f 1,06 0,43 1,39 1, , specific gravity [kg/m 3 ] vochtgehalte [ω] Grafiek 5.1 Relatie dichtheid (in deze grafiek specific grafity = droog gewicht / nat volume) en vochtgehalte. Bij waterverzadigd hout liggen de waarden op de lijn bij niet water verzadigd hout liggen de punten onder de lijn (Klaassen 2008). 6 Discussie 6.1 Microscopisch onderzoek Op grond van de gevonden houtstructuur kan geconcludeerd worden dat alle palen (2.5, 2.6, 2.7, 5.1, 5.2, 5.3 en 5.4) vuren zijn (Heinz 2004). De monsters zijn in een buitenste schil van respectievelijk 23, 60, 30, 12, 12, 24 en 19 mm sterk aangetast door bacteriën. De overgang van aangetast hout naar gezond hout verloopt in alle monsters gradueel, dit duidt op actieve aantasting.

35 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 11/14 De concurrentiekracht van de bacteriën ten opzichte van andere micro-organismen (schimmels) is erg zwak. Omdat bacteriën, in tegenstelling tot de andere micro-organismen, hout in afwezigheid van zuurstof kunnen aantasten en omdat in de monsters de bacteriën dieper werden waargenomen dan de schimmels, kan gesteld worden dat de aantasting onder het grondwaterniveau heeft plaatsgevonden (Björdal & Nilsson, 2008, Blanchette et al. 1990). In zijn algemeenheid is het grondwater zuurstofloos, alleen in de bovenste lagen kan zeer beperkt zuurstof aanwezig zijn. Er zijn in de monsters alleen schimmeldraden waargenomen in het door bacteriën aangetaste hout. Dat de aantasting met name door de bacteriën wordt veroorzaakt blijkt uit het feit dat: de schimmeldraden niet dieper in het hout zitten dan de bacteriële aantasting; de aantasting het typische patroon veroorzaakt door erosie bacteriën heeft en het typische patroon, veroorzaakt door softrotschimmels, ontbreekt. Het is bekend dat de zogenaamd secundaire houtaantasters (leven van het restmateriaal dat na primaire aantasting achter blijft) snel aangetast hout kunnen koloniseren. De waargenomen schimmeldraden moeten als secundaire aantasters worden beschouwd en wijzen op kortstondige perioden met voldoende zuurstof in en rond de paal waardoor schimmelgroei kan optreden maar er te weinig zuurstof aanwezig is voor houtaantasting door schimmels. Aanvoer van zuurstof kan ontstaan door droogstand of door toevoer van zuurstofhoudend (grond)water. 6.2 Volumieke massa en houtvochtgehalte De volumieke massa kan binnen een houtsoort sterk variëren en een schatting van gewichtsafname door aantasting kan alleen bepaald worden wanneer de oorspronkelijke volumieke massa van een monster bekend is. Omdat dit van de hier onderzochte monsters niet meer te achterhalen is, is de onderstaande vergelijking van de volumieke massa s slechts indicatief. Tabel 6.1 geeft de bekende waarden van vuren. Zowel de volumieke massa s als de vochtgehalten ondersteunen het gevonden anatomische beeld. Tabel 6.1 Volumieke massa (bij 0% houtvochtgehalte) volgens Laming et al. (1978) Midden Europees vuren 428 ( ) kg/m 3 Europees vuren 407 ( ) kg/m Schatting van de druksterkte Voor de palen is hieronder de ingeschatte korte duursterkte visueel voor de gehele paaldoorsnede weergegeven. Gezond grenenhout dat vers beproefd wordt (vochtgehalte %) heeft een korte duursterkte van circa 22 N/mm 2. Bij vers vurenhout is dat circa 20 N/mm 2. Het eerst gevormde, zogenaamde juveniele, hout dat in de kern van de stam zit kan een wat lagere druksterkte hebben (Laming et al en Zobel & Sprague, 1998), waardoor een lagere druksterkte in de kern van de paal als natuurlijk moet worden beschouwd.

36 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 12/ mm 100 mm Monster 2.5 (vuren) Monster 2.6 (vuren) Monster 2.7 (vuren) Monster 5.1 (vuren) 100 mm Monster 5.2 (vuren) Monster 5.3 (vuren) Legenda < 2,5 N/mm² 2,5-6,25 N/mm² 6,25-10 N/mm² N/mm² > 15 N/mm² niet bepaald niet beschikbaar

37 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 13/14 Monster 5.4 (vuren) Paaldiameters (opgave opdrachtgever) Monster 2.5: 225 mm Monster 2.6: 290 mm Monster 2.7: 260 mm Monster 5.1: 250 mm Monster 5.2: 235 mm Monster 5.3: 220 mm Monster 5.4: 255 mm 6.4 Levensverwachting Ervan uitgaande dat de omstandigheden rondom de palen de komende 25 jaar niet wezenlijk anders zullen zijn dan de afgelopen decennia kan op grond van het microscopisch en fysisch onderzoek een inschatting gemaakt worden over de verwachte sterkteverlies van het paalhout voor de komende 25 jaar. In dit kader wordt de term zachte schil gehanteerd waarmee hout wordt bedoeld met een druksterkte < 2.5 N/mm 2 dat niet meer bijdraagt aan de draagkracht van de paal. Van vuren heipalen weten we dat ze vaak slechts een dunne sterk door bacteriën aangetaste schil hebben, die afhankelijk van de bodemsituatie slechts langzaam tot zeer langzaam voortschrijdt. Het lijkt zeer waarschijnlijk dat de plaatselijke grondwaterdynamiek bepalend is voor de snelheid van bacteriële aantasting en bij het inschatten van toekomstige uitbreiding van de aantasting gaan we er van uit de bodemomstandigheden in de toekomst vergelijkbaar zullen zijn als die in de afgelopen periode. Op grond van deze aannamen is het mogelijk om een uitspraak te doen over de toename van de aangetaste zone en de zachte schil. Hierbij gaan we er van uit dat de palen rond 1928 zijn geplaatst (opgave opdrachtgever) en dus 82 jaar oud zijn. De aantasting in de monsters moet als actief worden beschouwd, gezien het aantastingsbeeld en - patroon. Verwacht wordt dat in de komende 25 jaar de aangetaste zone in de palen (2.5, 2.6, 2.7, 5.1, 5.2, 5.3 en 5.4) met 31% kan toenemen en dat de zachte schil zich kan uitbreiden tot respectievelijk maximaal 30, 78, 39, 16, 16, 31 en 25 mm. 7 Conclusie Alle palen (2.5, 2.6, 2.7, 5.1, 5.2, 5.3 en 5.4) zijn vuren en de monsters zijn in een buitenste schil van respectievelijk 23, 60, 30, 12, 12, 24 en 19 mm sterk aangetast door bacteriën. Deze aantasting is onder het grondwater tot stand gekomen. Uitgaande van niet wezenlijk veranderende omstandigheden rondom het funderingshout, is de verwachting dat in de komende 25 jaar de zachte schil (druksterkte kleiner dan 2,5 N/mm 2 ) zich in alle monsters kan uitbreiden tot respectievelijk maximaal 30, 78, 39, 16, 16, 31 en 25 mm.

38 Houtonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 6 september 2010 Pagina: 14/14 8 Literatuur Björdal, C. & T. Nilsson, Culturing wood-degrading erosion bacteria. International Biodeterioration and Biodegradation 61(1): 3-10 Blanchette,R.A., Nilsson,T., Daniel, G. & A. Abad Biological degradation of wood. In Rowell, R.M. & Barbour, R.J. (eds.) Archaeological wood: properties chemistry, and preservation. Eurocode 5 - Ontwerp en berekening van houtconstructies: EN Algemeen - Gemeenschappelijke regels en regels voor gebouwen; EN Algemeen - Ontwerp en berekening van constructies bij brand; EN Bruggen Heinz, I Systematische Erfassung und Dokumentation der mikroanatomischen Merkmale der Nadelhölzes aus der Klasse Pinatae. Dissertation Technische Universität München. Jorissen, A.J.M Modificatiefactor vochtgehalte en duurbelasting. Technische Houtdocumentatie A 4/ , Centrum Hout, Almere. Laming, P.B., Rijsdijk, J.F. & J.C. Verwijs Houtsoorten, informatie voor de praktijk. Houtinstituut TNO, Delft. Klaassen 2007 Velocity of bacterial decay in wooden foundation piles. Proceedings ICOM Amsterdam Klaassen R.K.W.M., Bacterial decay in wooden foundation piles: patterns and causes. A study on historical pile foundations in the Netherlands. International Biodeterioration and Biodegradation 61 (1): NEN NEN-EN 338 Hout voor constructieve toepassingen sterkteklassen. Zobel, B.J. & J.R. Sprague Juvenile wood in forest trees. Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York.

39 Titel: Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009

40 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 2/12 SHR Het Cambium Nieuwe Kanaal 9b Postbus AL Wageningen Dit rapport heeft 12 genummerde bladen. Het is eigendom van de opdrachtgever, die gerechtigd is dit rapport integraal te publiceren. Gedeeltelijke publicatie, ook door de eigenaar, is slechts toegestaan na schriftelijke toestemming van SHR. Tel: Fax: m.remie@shr.nl Opdrachtgever: Fugro Ingenieursbureau B.V. Nijverheidsstraat 11 Postbus AE HARDINXVELD-GIESENDAM Bijlage: - Projectnummer: Auteurs: M. Remie Dr. R.K.W.M. Klaassen Trefwoorden: lichtmicroscoop, heipalen, grenen, bacteriële aantasting, erosie-type, druksterkte, reststerkte, levensverwachting

41 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 3/12 Samenvatting Van Fugro Ingenieursbureau B.V. te Hardinxveld-Giessendam werd de opdracht ontvangen om de houtsoort, de mate en het type aantasting te bepalen van houtmonsters afkomstig van de fundering onder het Energiegebouw aan de Noordendijk 148 te Dordrecht. De monsters zijn visueel beoordeeld, microscopisch onderzocht en het houtvochtgehalte, de volumieke massa en het spintgehalte (indien van toepassing) zijn bepaald en er is een schatting gemaakt van de gradiënt van reststerkte over de paaldiameter. Daarnaast wordt er een uitspraak gedaan over de levensverwachting voor de komende 25 jaar. Beide palen zijn vuren en de monsters zijn sterk aangetast in een buitenste schil van respectievelijk 11 en 21 mm. Deze aantasting is onder het grondwater tot stand gekomen. Uitgaande van niet wezenlijk veranderende omstandigheden rondom de paal, is de verwachting dat in de komende 25 jaar de zachte schil (druksterkte kleiner dan 2,5 N/mm 2 ) zich in beide monsters kan uitbreiden tot respectievelijk 15 en 30 mm.

42 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 4/12 Inhoudsopgave Samenvatting... 3 Inhoudsopgave Inleiding Materiaal Microscopisch onderzoek Vochtgehalte, volumieke massa, spintgehalte en druksterkte Resultaten Visuele beoordeling Microscopisch onderzoek Bepaling vochtgehalte, volumieke massa en schatting van de druksterkte Discussie Microscopisch onderzoek Volumieke massa en houtvochtgehalte Schatting van de druksterkte Levensverwachting Conclusie Literatuur... 12

43 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 5/12 1 Inleiding Van Fugro Ingenieursbureau B.V. te Hardinxveld-Giessendam werd op 1 juli 2009 de opdracht ontvangen om de houtsoort, de mate en het type van aantasting te bepalen van 2 houtmonsters. De monsters zijn op 1 juli 2009 bij SHR afgeleverd. Volgens de opdrachtgever zijn de monsters afkomstig van de fundering onder het Energiegebouw aan de Noordendijk 148 te Dordrecht (paal 1 en 2, monsterdatum ). Het betreft project De monsters zijn door SHR gecodeerd (zie tabel 5.1). 2 Materiaal In luchtdicht afgesloten buisjes, geheel gevuld met omgevingswater, zijn de monsters bij SHR afgeleverd. In de buisjes bevonden zich boorkernen met een diameter van 10 mm. Volgens de opdrachtgever is het water in de buisjes afkomstig van het omgevingswater rond de fundering. De monsters zijn in de buisjes tot het moment van analyse (op 6 juli 2009) opgeslagen bij een temperatuur van 4 C. 3 Microscopisch onderzoek Voorafgaand aan het microscopische onderzoek zijn de monsters visueel beoordeeld. Daarna zijn met behulp van het microtoom radiale en kopse coupes gesneden met een dikte van µm en een oppervlakte van circa cm 2. De coupes zijn aangekleurd om mogelijke aantasting beter zichtbaar te maken. Onder het lichtmicroscoop (met en zonder gepolariseerd licht) zijn de coupes vervolgens onderzocht op de aanwezigheid van houtaantasters en is het houtanatomische patroon bekeken. Vijf patronen van aantasting kunnen worden onderscheiden. Deze patronen worden veroorzaakt door de volgende micro-organismen: erosie bacteriën (EB); tunnelvormende bacteriën (TB); softrotschimmels; witrotschimmels; bruinrotschimmels.

44 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 6/12 In aanvulling op het patroon van aantasting wordt het hout gecontroleerd op de aanwezigheid van aantasters en andere houtkoloniserende micro-organismen: dikke bruine hyfe van blauwschimmel; dunne transparante hyfe van houtaantastende schimmel (wit-, bruin- en softrot veroorzakers); sporen van diverse micro-organismen; algen; andere insluitsels van organische herkomst. Bij de classificering van de mate van aantasting wordt de indeling gehanteerd volgens Klaassen (2008) waarbij de volgende klassen worden gebruikt: totale verwoesting; ernstige aantasting; matige aantasting; weinig aantasting en gezond hout. In de discussie worden de begrippen totale verwoesting en ernstige aantasting samengevat onder het begrip sterke aantasting. 4 Vochtgehalte, volumieke massa, spintgehalte en druksterkte Het houtvochtgehalte en de volumieke massa zijn voor elk monster in stukjes van circa 15 mm bepaald middels wegen en drogen. Bij een grenenmonster wordt de boorkern aangekleurd met een daartoe geëigend reagens om kern- en spinthout te kunnen onderscheiden. Klaassen (2008) heeft aangetoond dat op basis van het houtvochtgehalte een redelijke schatting kan worden gemaakt van de druksterkte van het hout. Het door Klaassen (2008) opgestelde model is hier toegepast. De ingeschatte druksterkte is de zogenaamde korte duursterkte. Er zijn modellen beschikbaar voor grenen en eiken. Het grenen model wordt ook voor andere naaldhoutsoorten gebruikt bij gebrek aan specifieke modellen voor vuren en dennen. De ingeschatte druksterktes voor zowel vuren als dennen moeten om die reden met enige voorzichtigheid worden beschouwd. In tegenstelling tot de hier bepaalde korte duursterkte, staat in de TGB een rekenwaarde vermeld van 9.9 N/mm 2. Deze waarde is tot stand gekomen door de karakteristieke druksterkte (korte duursterkte) van heipalen (5% laagste waarden uit een verzameling) door de materiaalfactor (veiligheidsmarge in verband met de variabiliteit: hout=1.2, vergelijk homogeen materiaal: beton =1) te delen en deze waarden met een modificatiefactor (in verband met de vertaling van de korte duursterkte naar de lange duursterkte) te vermenigvuldigen. Wanneer de permanente belasting op een paal niet boven de rekenwaarde (lange duursterkte) uitkomt, gaat men ervan uit dat de druksterkte van de paal in de tijd niet afneemt (zie figuur 4.1).

45 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 7/12 belasting 'verschoven' bezwijklijn belastingniveau in de combinatie bezwijken lange-duur-sterkte permanente belastingen t1 t2 t3 belastingsduur Figuur 4.1 Relatie tussen belasting en de belastingsduur op hout (vrij naar Jorissen 1995). Een permanente belasting die lager is dan de lange-duur-sterkte leidt niet tot bezwijken. Wanner de permanente belasting op t 1 kortstondig wordt verhoogd (bijvoorbeeld tot tijdstip t 2) tot boven de lange-duur-sterkte maar onder de korte-duur-sterkte (maximale belasting) zal geen bezwijking optreden en wanneer de belasting weer op zijn oorspronkelijke niveau is, zal het hout nog volkomen intact zijn. Als echter de verhoogde belasting te lang duurt zal op t 3 bezwijking optreden. 5 Resultaten 5.1 Visuele beoordeling Bij monster 1 werd wankant aangetroffen, bij monster 2 werd geen wankant gevonden. Tabel 5.1 Codering en overzicht van de visuele beoordeling van de monsters code Lengte Gemiddelde jaarringbreedte [mm] Aantal jaarringen opdrachtgever SHR [mm] juveniel volwassen totaal aangetast Paal >63 >28 Paal >78 > Microscopisch onderzoek In beide monsters werd de volgende houtstructuur waargenomen: Naaldhout met heterogene stralen met picioide kruisvlakstippels, radiale en axiale harskanalen, tracheïden met eenrijige hofstippels en hofstippels in de straaltracheïden met name van het Picea-1 type.

46 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 8/12 Monster 1 (vuren, totale lengte van het monster 51 mm) In de buitenste 6 mm werd totale verwoesting van de houtstructuur waargenomen. Hierna werd in 5 mm ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) gevonden, gevolgd door 16 mm weinig EBaantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het totaal verwoeste hout werden veel schimmeldraden gevonden. Monster 2 (vuren, lengte tot aan het hart 121 mm) In de buitenste 21 mm werd ernstige bacteriële aantasting van het erosietype (EB) waargenomen. Hierna werd in 5 mm matige EB-aantasting gevonden, gevolgd door 3 mm weinig EB-aantasting. De rest van het monster was vrij van aantasting. In het sterk aangetaste hout werden veel schimmeldraden aangetroffen. 5.3 Bepaling vochtgehalte, volumieke massa en schatting van de druksterkte Voor houtvochtgehalte, volumieke massa en ingeschatte druksterkte, zie tabel 5.2. In principe is voor alle boorkernen de volumieke massa en het vochtgehalte bepaald aan de buitenzijde (bastzijde, gecodeerd met een a) en verder naar binnen toe (kernkant, gecodeerd met een d/g). De volumieke massa is bepaald op basis van het droge volume. Alleen wanneer aangegeven met een * zijn de bepalingen aan monsterstukjes met een relatief te kleine afmeting (< 1 cm 3 ) uitgevoerd waardoor deze waarden slechts als indicatief voor vochtgehalte, volumieke massa en ingeschatte druksterkte moet worden beschouwd. Het verschil tussen het gemeten en theoretisch geschatte maximale vochtgehalte geeft bij een te hoog gemeten waarde een indicatie van de meetonnauwkeurigheid aan. De weinig betrouwbare waarden zijn vet weergegeven in de tabel. Bij volledig waterverzadigd hout volgt de verhouding tussen het vochtgehalte en de dichtheid de lijn zoals gegeven in grafiek 5.1. Niet water verzadigd hout licht onder de lijn in deze grafiek. Alle monsters uit tabel 5.2. zijn als punten in grafiek 5.1 opgenomen. Tabel 5.2. Gewicht- en volumebepalingen per monsterstuk (circa 15 mm) en berekende volumieke massa (VM) bij 0% vochtgehalte en vochtgehalte (VG) bij aanlevering. Op basis van deze gegevens is een schatting gemaakt van het theoretisch maximale vochtgehalte (TMV) en druksterkte (DS). Monster Gewicht [g] Volume [cm 3 ] VM[kg/m 3 ] VG [%] DS [N/mm 2 ] Spec gravity nat droog nat droog bepaald TMV [kg/m 3 ] 1a* 0,45 0,1 0,4 0, ,4 250,0 1b* 0,51 0,16 0,45 0, ,4 355,6 1c 1,47 0,67 1,46 1, ,8 458,9 1d 1,64 0,84 1,71 1, ,9 491,2 2a* 0,76 0,11 0,72 0, ,6 152,8 2b* 0,78 0,19 0,73 0, ,4 260,3 2c* 0,29 0,09 0,25 0, ,2 360,0 2d 1,34 0,46 1,35 1, ,2 340,7 2e 1,32 0,55 1,56 1, ,5 352,6 2f 1,76 0,73 2,29 2, ,4 318,8 2g 2,43 0,86 2,89 2, ,8 297,6

47 Heipaalonderzoek Energiegebouw Noordendijk 148 te Dordrecht, project Rapportcode: Datum: 9 juli 2009 Pagina: 9/ specific gravity [kg/m 3 ] vochtgehalte [ω] Grafiek 5.1 Relatie dichtheid (in deze grafiek specific grafity = droog gewicht / nat volume) en vochtgehalte. Bij waterverzadigd hout liggen de waarden op de lijn bij niet water verzadigd hout liggen de punten onder de lijn (Klaassen 2008). 6 Discussie 6.1 Microscopisch onderzoek Op grond van de gevonden houtstructuur kan geconcludeerd worden dat beide palen vuren zijn (Heinz 2004). Beide monsters zijn in een buitenste schil van respectievelijk 11 en 21 mm sterk aangetast door bacteriën. De overgang van aangetast hout naar gezond hout verloopt in beide monsters gradueel, dit duidt op actieve aantasting. Omdat bij monster 2 geen wankant werd waargenomen, kan geen uitspraak gedaan worden over de absolute dikte van de aangetaste schil. De concurrentiekracht van de bacteriën ten opzichte van andere micro-organismen (schimmels) is erg zwak. Omdat bacteriën, in tegenstelling tot de andere micro-organismen, hout in afwezigheid van zuurstof kunnen aantasten en omdat in beide monsters de bacteriën dieper werden waargenomen dan de schimmels, kan gesteld worden dat de aantasting onder het grondwaterniveau heeft plaatsgevonden (Björdal & Nilsson, 2008, Blanchette et al. 1990). In zijn algemeenheid is het grondwater zuurstofloos, alleen in de bovenste lagen kan zeer beperkt zuurstof aanwezig zijn.