Houteigenschappen

In vijf minuten tijd kunt u meer te weten komen over de eigenschappen van hout. Hout is namelijk een natuurproduct en zal daarom ook altijd een bepaalde werking houden.

Al het hout dat wordt gebruikt om vloeren, meubels en als bouwmateriaal is afkomstig van bomen. Bomen zijn in te delen in 2 groepen, namelijk naaldbomen en loofbomen.

Naaldhout is afkomstig van bomen waarvan de bladeren min of meer een naaldvorm bezitten. Deze bomen worden ook wel aangeduid als coniferen of kegeldragers. Naaldbomen hebben een voorkeur voor de gematigde en koude streken als groeigebied. Voor de meubelhandel zijn de voornaamste soorten het vurenhout en de verschillende soorten grenenhout. Naaldhout is over het algemeen zachter dan loofhout en het is gemakkelijk te splijten. De kopse kant van naaldhout vertoont vrijwel altijd duidelijk zichtbare groeiringen.

Loofhout is afkomstig van blad- of loofdragende bomen. Loofbomen komen voor in de gematigde en tropische streken. Enkele bekende loofhoutsoorten zijn het eiken-, essen-, beuken-, noten-, mahonie-, teak-, palissander-, ebben-, en kersenhout. Loofhout is meestal harder en vaster.

De verschillende onderdelen van een boom

Een boom bestaat uit verschillende onderdelen zoals de wortels, de stam de kroon (ook wel kruin).

De wortels
Het worteleinde is het gedeelte waar de wortels geleidelijk overgaan in het stamhout. Bij sommige bomen is dit bijzonder waardevol. Het kan namelijk bijzonder mooi wortelfineer (b.v. notenwortel) opleveren.

De stam
Deze levert het (be)werkbare hout op. Bij verschillende houtsoorten splitst de stam zich bij de top in twee of meer delen, die als hoofdtakken verder naar boven groeien. Wanneer deze toppen verwerkt worden tot fineer, zoals bij mahonie, ontstaat er bloemfineer.

De kroon of kruin
Dit is als meubelhout doorgaans niet geschikt.

Bomen zijn als alle andere levende wezens opgebouwd uit cellen. Cellen kunnen zich door deling vermenigvuldigen en dat noemt men groeien. Voor het vormen van nieuwe cellen maakt de boom gebruik van een speciale laag: het cambium.

Door de vorming van nieuwe houtcellen wordt de middellijn van de stam steeds groter omdat er regelmatig een nieuwe houtlaag om de reeds bestaande wordt gevormd. Er wordt dus steeds een nieuwe laag jong hout rondom de kern van het reeds bestaande hout aangebracht, waardoor de zogenaamde groeiringen ontstaan.

Het assimilatieproces (het omzetten van voedingszouten tot koolhydraten) en het groeiproces zijn niet alleen afhankelijk van (zon)licht, maar ook van temperatuur. De loofhoutbomen van het noordelijk halfrond verliezen in het najaar en de winter hun bladeren om te voorkomen, dat in perioden met vorst de boom zou sterven door vochtverlies. Het assimilatieproces staat stil en de groeisappen in de stam zijn volkomen tot rust gebracht (nadat een grote voorraad koolhydraten is gevormd). In het voorjaar lopen de bladeren weer uit en ontstaat een ware groei-explosie. De houtcellen die in het voorjaar worden gevormd zijn groter en meestal lichter van kleur. In de zomer verloopt het groeiproces meestal wat rustiger; de houtcellen die nu worden gevormd zijn vaak donkerder van kleur. Bij het loofhout uit de tropen zijn deze verschillen gering doordat de verschillen in temperatuur en licht veel kleiner zijn bij de droge en natte moesson. De meeste loofhoutsoorten hebben zich in deze streken volkomen aangepast en de bladeren vallen niet in één keer af, maar worden geleidelijk vervangen. Toch hebben deze bomen ook jaarlijks een korte rustperiode nodig. Hierdoor blijft de groeiring nog net zichtbaar. Een uitzondering vormt o.a. de boomsoort die het teakhout levert en zijn bladeren wél één keer per jaar verliest met als gevolg dat de groeiringen even duidelijk zichtbaar zijn als bij het eikenhout uit onze gebieden. De meeste naaldhoutbomen van het noordelijk halfrond blijven het hele jaar groen (naalden zijn in wezen opgekruld bladloof, dat bovendien met een soort was is overtrokken). In rust zullen deze bomen daardoor niet gemakkelijk met uitdroging worden bedreigd. De naaldbomen zijn voor hun groei minder afhankelijk van de aan jaargetijden gebonden temperaturen dan de loofbomen en zijn beter aangepast aan een bestaan in zeer koude streken.

Het jonge pasgevormde hout wordt spinthout genoemd. Dit spinthout verzorgt de sapstroom in de stam en dient als opslagplaats voor voedingsstoffen. De meer naar binnen gelegen spinthoutcellen gaan mettertijd het opgeslagen voedsel gebruiken om te komen tot volwassenheid. De cellen gaan verkernen en geven zo meer stevigheid aan de steeds dikker wordende stam. De meeste houtcellen lopen in de lengterichting van de stam. Daarnaast treft men bundels met vezels en cellen waarvan de groeirichting dwars staat op die van de eerder genoemden. Een typisch voorbeeld hiervan zijn de zogenaamde mergstralen. Zij hebben o.a. als functie de verzorging van het voedseltransport van de buitenste spinthoutcellen naar de nog niet helemaal volwassen cellen in het inwendige van de stam. Houtsoorten met een uitgesproken mergstraaltekening, de zogeheten spiegels of spiegeltekening zijn het eiken-, iepen-, beuken- en esdoornhout. De vorm en de kleur van de spiegels kan er in belangrijke mate aan bijdragen om een bepaalde houtsoort gemakkelijker te herkennen.

Eigenschappen van hout

Hout is een veelzijdig en levend materiaal dat door de eeuwen heen voor velerlei doeleinden is toegepast. Er bestaan zoveel verschillende houtsoorten, dat de mens voor ieder doel wel een bepaalde soort kan vinden die daarvoor het meest geschikt is. Het soortelijk gewicht (S.G.) van hout kan sterk uiteenlopen. De begrippen hard hout en zacht hout hebben te maken met de opbouw en de onderlinge samenhang van de vezels. Hebben de vezels een dikke wand en zijn ze zeer vast en hecht met elkaar verbonden, dan spreekt men van hard hout. Bij hard hout heeft minder snel vervorming plaats. Als de vezels dunwandig zijn en de onderlinge verbondenheid van de vezels losser en grover is, dan spreekt men van zacht hout. Bij zacht hout kan veel sneller vervorming plaatsvinden (deuken). Zo is beukenhout een zeer harde houtsoort en bijvoorbeeld grenen- en vurenhout een zachte. De hardheid en zachtheid is niet alleen gebonden aan verschillende houtsoorten, maar kan ook bij één en dezelfde houtsoort sterk verschillen. Neemt men als voorbeeld het vurenhout, dan is het hout van de sparrensoorten uit het hoge noorden veel harder dan het hout van de sparren uit Midden Europa.

Vochtgehalte

Iedere boom bevat veel water. Afhankelijk van de soort kan het vochtpercentage uiteenlopen van 40 tot 200 % ten opzichte van het drooggewicht. Dit vochtgehalte is niet over de stam gelijk verdeeld, maar kan zowel in de lengte als in de doorsnede aanmerkelijk verschillen. Direct na het vellen van de boom begint het droogproces, waarbij eerst het vocht uit de celholten verdwijnt. Is dit vocht verdwenen, dan bevat de stam nog tussen de 20 en 36% water. In deze toestand treedt er nog geen vormverandering op en daarom wordt de stam bij voorkeur in dit stadium tot werkhout verzaagd. Hout is hygroscopisch, d.w.z. het bezit het vermogen om in een drogere omgeving vocht af te staan en in een vochtiger omgeving vocht op te nemen. Van deze eigenschap maakt men gebruik om het hout verder te drogen. Het hout wordt in droogkamers gebracht waar het vochtgehalte in 8-14 dagen wordt teruggebracht tot circa 10 %. Daarna brengt men het hout over naar zogenaamde klimaatkamers waar het de gelegenheid krijgt om af te koelen en gewend te raken aan een omgeving waar de luchtvochtigheid gelijk is aan die van een gemiddeld woonvertrek. Wanneer de vochtigheidsgraad van het hout zover terugloopt dat ook het vocht uit de celwanden gaat verdampen, heeft er een vormverandering plaats. Omdat het hout aan de buitenomtrek van de stam jonger en nog niet verkernd is, zal daar relatief meer vocht aanwezig zijn dan in het verkernde deel. Dit heeft tot gevolg dat het volume van het hout vermindert (droogscheuren) en bovendien zal de gezaagde plank niet vlak kunnen blijven omdat de buitenste ringen heviger zullen krimpen dan de binnenste (hol, bol, krom of scheluw trekken).

Hout en vocht

Hout is een natuurproduct en dat houdt in dat hout kan krimpen en kan uitzetten door een verandering in de relatieve luchtvochtigheid. Het is daarom van belang te weten welke deze eigenschappen zijn en hoe ze zijn te gebruiken. Elke houtsoort heeft een eigen waarde voor de volumieke massa, die op haar beurt weer afhankelijk is van het hout vochtgehalte. Veranderingen in de lucht vochtigheid leiden tot veranderingen in het vochtgehalte van hout en draagt daardoor bij aan het krimpen en/of zwellen van het hout. Kortom, hout kan dus ‘werken’ door schommelingen in de relatieve luchtvochtigheid.

Maar hout wordt toch gedroogd? Hout wordt inderdaad gedroogd, maar blijft daarna wel gevoelig voor vocht. Dit betekent dat het kan uitzetten en krimpen. Gebeurt dit ongelijkmatig, dan vervormt het. In het geval van een langdurig hoog vochtgehalte kan een vloer in combinatie met een bepaalde temperatuur een voedingsbodem voor hout-aantastende schimmels en bacteriën worden.  Daarom is kennis van de houteigenschappen bij vocht belangrijk.

De natuurlijke duurzaamheid van hout wordt gedefinieerd in samenhang met ondermeer de vocht toestand. Het vochtgehalte in het hout bepaald de duurzaamheid en bestandheid tegen tegen met name schimmel aantasting. Hout is opgebouwd cellen, vezels, en vaten. Deze zijn hygroscopisch, dat wil zeggen dat ze vocht kunnen afstaan aan de lucht, maar er ook vocht uit kunnen opnemen. Komt vochtig hout in een droge omgeving, dan geeft het vocht af en in een omgekeerde situatie neemt droog hout in een natte omgeving vocht op. Dit proces gaat gepaard met het krimpen en zwellen van de hout elementen, waardoor vormveranderingen kunnen optreden.

Houtvochtgehalte
Het vochtgehalte wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de massa van het water dat aan het hout kan worden onttrokken en de zogenaamde oven droge massa van het hout. De oven droge massa wordt verkregen door het hout te drogen in een oven bij een temperatuur van 103 + 2 ° C. Het vochtgehalte wordt uitgedrukt in een percentage.

Omdat het vochtgehalte invloed heeft op de elektrische weerstand van hout is het mogelijk om het hout vochtgehalte te bepalen door middel van een elektrische weerstandmeter.  De vele poriën in hout hebben als voordeel dat het materiaal een redelijke bijdrage levert aan de warmte isolatie van hout en indirect ook een bijdrage aan de brand weerstand. De mechanische eigenschappen van hout zijn niet alleen nodig voor toepassing van hout in constructies, maar ook voor toepassing als parket.Voor het meten van het vochtgehalte tussen 6 en 28% zijn elektrische vochtmeter’s in de handel waarmee het vochtgehalte tot op ± 1% nauwkeurig kan worden gemeten. Voor praktische toepassingen in de bouw is die nauwkeurigheid ruim voldoende.

Hout is hygroscopisch waardoor het voortdurend vocht uit zijn omgeving opneemt of vocht afgeeft. Elke combinatie van temperatuur en lucht vochtigheid van de omgeving correspondeert met een bepaald hout vochtgehalte. Dit vochtgehalte noemt men het evenwicht’s vochtgehalte.

Bepaling
De gewicht’s hoeveelheid water die hout bevat, wordt uitgedrukt in een percentage van het droge gewicht van hout. Het droge gewicht is de constante massa, verkregen na droging van het hout in een droogstoof. Het hout monster van 100 à 200 gram wordt gewogen en vervolgens gedroogd in een stoof bij 103 à 105 ° C. Zodra er geen vermindering van de massa meer optreedt, weegt men het (geheel) droge monster opnieuw. Met de hieronder genoemde formule berekent men het hout vochtgehalte, uitgedrukt in een percentage van de droge massa. Dit heet de methode van “drogen en wegen”. In de praktijk weegt men het monster na 24 uur drogen en vervolgens na 48 uur. Treedt er vrijwel geen massa verandering op, dan wordt de droging beëindigd.

In de formule zijn:

• H: het vochtgehalte
• mH: de massa van het natte hout
• mO: de massa van het droge hout

Volumieke massa

De volumieke massa is het belangrijkste fysische kenmerk van hout. De meeste mechanische eigenschappen van bouw hout kennen een positieve correlatie met de volumieke massa, zoals bijvoorbeeld het draagvermogen van verbindingen. De definitie van volumieke massa luidt:

Waarbij M de hout massa in kg is en V het volume van de hout massa in m3. De volumieke massa is afhankelijk van het vochtgehalte. Door opname van vocht neemt zowel de massa als het volume toe. Daarom wordt volumieke massa veelal gegeven bij een bepaald vochtgehalte van bijvoorbeeld 12%. Daarnaast wordt de volumieke massa ook gedefinieerd met de massa en het volume die overeenkomen met een evenwicht’s vochtgehalte dat optreedt bij een temperatuur van 20 ° C en een relatieve lucht vochtigheid van 65%.

Manier van zagen

Ten opzichte van het werken en trekken van het hout kan het veel uitmaken hoe de planken uit een boom gezaagd worden. De goedkoopste manier is de planken rechtweg deel voor deel uit de stam te zagen. Dit noemt men dosse zagen. Hierbij vertonen de meeste planken groeiringen die voornamelijk in de breedterichting van de plank liggen. Een dergelijke plank zal bij het drogen altijd trekken tegen de richting van de groeiringen in. Het breedste deel van de plank vertoont een vlamtekening. Een duurdere manier ontstaat wanneer een stam in vier kwarten gezaagd wordt, waarna ieder kwart zo op de machine geplaatst wordt, dat er richting het hart (de kern) wordt gezaagd. Dit noemt men kwartier zagen. Zo ontstaan er staande groeiringen t.o.v. het breedste deel van de plank. Deze planken (quartier of kwartier gezaagd) trekken minder krom en krimpen minder dan op dosse gezaagde planken. De planken zijn echter smaller. Het breedste deel van de plank vertoont een spiegeltekening bij de daarvoor in aanmerking komende houtsoorten, zoals eiken-, beuken-, en iepenhout (spiegels zijn doorgesneden mergstralen). Zowel bij het dosse zagen als het kwartier zagen kunnen er planken voorkomen waarbij de groeiringen niet zuiver liggen of staan t.o.v. het breedste deel van de plank, maar hiermee een hoek vormen van ongeveer 45 graden. Deze zaagwijze noemt men vals kwartier (half kwartier of faux quartier). Er ontstaat een plank die zowel op de breedte- als op de diktekant een zeer rustige tekening vertoont en wat krimpen en trekken betreft het midden houdt tussen een dosse en een kwartier gezaagde plank. Zie de afbeelding voor een visualisering van de manier van zagen.

Kwasten of noesten

Deze ontstaan op die plaatsen waar zich een jonge loot in de stam inplant. Deze levende takken zijn organisch met de stam vergroeid en vormen als zodanig “gezonde” kwasten, doordat het houtvezelverloop van de stam regelmatig afbuigt naar dat van de tak. Gezonde kwasten worden niet als onduldbaar ervaren, omdat de soliditeit van de constructie er niet door geschaad wordt. Wel is het hout in de omgeving van de kwast veel warriger, waardoor het wat moeilijker is af te werken. Vooral in Midden Europa wordt veel naaldhout toegepast voor meubelen en betimmeringen en hierbij worden dan de vele kleine noesten als een decoratie gezien.

Werking

In bijna alle gevallen verkeert hout onder omstandigheden, waarbij de relatieve luchtvochtigheid aan kleinere of grotere schommelingen onderhevig is. Gevolg is dat het houtvochtgehalte zal schommelen rond een gemiddelde, dat overeenkomt met he evenwicht vocht gehalte bij een gemiddelde lucht vochtigheid. De met deze schommelingen gepaard gaande wisseling van krimpen en zwellen wordt werken genoemd.

Van praktisch belang is vooral de werking die het gevolg is van de verandering in de lucht vochtigheid -en dus ook in het hout vochtgehalte- gedurende een jaar. Met deze jaarlijks terugkerende veranderingen in afmetingen moet men bij de verwerking, ook in constructies, rekening houden.

Omdat het hout vochtgehalte de luchtvochtigheid niet op de voet volgt, zullen de evenwichtsvochtgehalten, behorend bij de uiterste relatieve vochtigheden, meestal niet worden bereikt, en zal de werking geringer zijn.

De werking is het geringst als het houtvochtgehalte op het moment van verwerking in evenwicht is met de jaarlijkse gemiddelde luchtvochtigheid op de plaats waar het hout wordt aangebracht. In dat geval is er sprake van een combinatie van zwelling over het bovenste deel van het vochttraject en krimp over het onderste deel. Zowel de krimp als de zwelling bedragen dan ongeveer de helft van de in de tabel genoemde waarden.

Krimp- en zwelgedrag
Krimpen en zwellen treedt op beneden het vezel verzadigingspunt. Daarboven komt dit niet voor. Houtsoorten met een relatief grote krimp vertonen een duidelijke vermindering van afmetingen. Grote krimp betekend ook een grote zwelling. Onder bedrijfsomstandigheden reageert het hout vochtgehalte als gevolg van hysteresis en het feit dat het product meestal is afgewerkt, zeer vertraagd en afgezwakt op klimaatwisselingen. De kans op hinderlijke krimp, zwelling of vervorming van het eindproduct is altijd veel kleiner dan krimpcijfers aangeven.

Om grote krimp naden binnen of buiten te voorkomen, moet het hout worden gedroogd tot een vochtgehalte dat overeenkomt met de gemiddelde relatieve vochtigheid van de omgeving waarin het komt te verkeren. Tot welk vochtgehalte het hout voor verwerking moet worden gedroogd, is afhankelijk van het gebruik’s doel.

Het verschil in krimp tussen de radiala en tangentiale richting kan bij drogen vervorming doen onstaan zoals : kromheid, gebogenheid, scheluw trekken, ruitvormigheid of schotelen. Bij schommelingen in het vochtgehalt kunnen ook vervormingen in het eindproduct ontstaan.

Vervormingen
De optredende vervormingen kunnen zijn:

• Gebogen: hout in de lengterichting vervormd hol of bol
• Krom: het hout vervormt in de lente
• Hol: het hout vervormt in de breedte
• Scheluw: een hoek vervormd omhoog
• Ruitvorming: het vierkant (rechthoekig gezaagde deel) wordt ruitvormig
• Schotelen: het vlakke deel wordt hol, te beoordelen in de breedte

Luchtvochtigheid

Een juiste luchtvochtigheid, het behoud van uw houten vloer!

Wat is de Relatieve Luchtvochtigheid?
De lucht om ons heen bevat water(damp). Onder Relatieve Luchtvochtigheid (R.V.) wordt verstaan de hoeveelheid water(damp) die de lucht op dat moment bevat in verhouding (uitgedrukt in procenten) tot de hoeveelheid water die de lucht bij gelijke temperatuur maximaal zou kunnen bevatten (100%).

De lucht kan op een bepaald moment meer of minder water(damp) bevatten. Meer dan 100% kan niet, want dan treedt mist of condens op omdat de lucht oververzadigd is met water. Koude lucht kan minder water bevatten dan warme lucht. Dat is goed te zien bij een koud raam. Als de warme lucht afkoelt treedt condensatie op. In Nederland is er buiten gemiddeld een gemiddelde relatieve luchtvochtigheid van 80-85%. In woningen is aan te raden om de luchtvochtigheid tussen de 40% en 60% te laten zijn.

Waarom moet ik bij een houten vloer op de relatieve luchtvochtigheid letten?
Een houten vloer bevat zelf ook water/vocht. De hoeveelheid water die uw houten vloer bij levering bevat is afgestemd op een gemiddelde relatieve luchtvochtigheid van ca. 50-60%. Als de relatieve luchtvochtigheid daalt verdampt water uit de houten vloer en treedt krimp op, als de relatieve luchtvochtigheid toeneemt, neemt een houten vloer vocht op en kan het hout gaan uitzetten.

Zolang de relatieve luchtvochtigheid bij u thuis zich tussen de 40% rond de 60% kunt u het krimpen en zwellen van de houten vloer zoveel mogelijk beperken. Er is dan sprake van een normale werking wanneer het vochtgehalte tussen de 40% en 60% schommelt. Wanneer de relatieve luchtvochtigheid voor een lange tijd veel hoger/lager is, dan kan er meer extreme werking in de vloer optreden.
Extreme krimp kan gepaard gaan met kieren, kromtrekken en scheuren. Extreme zwelling kan gepaard gaan met bollingen, omhoogkomende planken en blijvende vervormingen. Het is dus zeer belangrijk de relatieve luchtvochtigheid goed in de gaten te houden. Op werking van de vloer door onregelmatigheden in de relatieve luchtvochtigheid kan geen garantie worden verleend.

Hoe meet ik de Relatieve Luchtvochtigheid?
U kunt de luchtvochtigheid eenvoudig meten met een Hygrometer. U kunt een eenvoudige haarhygrometer gebruiken, maar die moet geregeld worden geijkt. Het beste gebruikt u een goede elektronische hygrometer.

Wat moet ik doen als de Relatieve Luchtvochtigheid te laag is?
Water(damp) aan de lucht toevoegen. Er bestaan een aantal trucjes waarmee dit bereikt kan worden zoals: bij het koken van water de afzuigkap af te zetten, na het douchen de deur van de badkamer op een kier te laten staan en door waterbakjes aan de verwarming te hangen. U moet echter bedenken dat om in de winter in een huiskamer met centrale verwarming de relatieve luchtvochtigheid op 50% te krijgen soms een halve liter water per uur worden toegevoegd. De beste en meest effectieve optie is om de relatieve luchtvochtigheid op pijl te houden door een luchtbevochtiger aan te schaffen.

Wat moet ik doen als de relatieve luchtvochtigheid te hoog is?
Wanneer de relatieve luchtvochtigheid te hoog is kunt u het beste voorkomen dat er vocht aan de lucht wordt toegevoegd. Zorg dat de afzuigkap aan staat tijdens het koken, dat de damp van de wasdroger en vaatwasser goed afgevoerd wordt en vooral dat er goed geventileerd wordt in de woning. Ventilatie is essentieel bij een te hoge luchtvochtigheid. Omdat warme lucht meer water kan bevatten, is ook extra verwarmen nuttig. Als normale maatregelen niet helpen, zijn er luchtontvochtigers op de markt die de relatieve luchtvochtigheid kunnen verminderen.