Materiaalleer – Voorbeeld Open Vragen
• Bespreek duurzaam bosbeheer en de certificering van hout.
Duurzaam bosbeheer is een integrale aanpak dat;
- Ecologisch verantwoord is
- Rekening houdt met sociaal-culturele aspecten (inheemse bevolking)
- Economisch haalbaar is
Wanneer hout gecertificeerd is (bv. FSC label) garandeert het product dat het afkomstig is uit verantwoord beheerde
bossen
• Gegeven de doorsnede van een boomstam. Bespreek de macroscopische opbouw.
1. Merg/hart: kleine centrale zone, restant van de jonge stengel, verhout niet; blijft gevoelig voor schimmels
2. Kernhout: dood hout; cellen nemen niet meer deel aan leefproces, gevormd uit afstervend spinthout, uitsluitend
mechanische functie: sterkte, meestal donkerdere kleur door lignine
3. Spint: levende cellen: zorgen voor opgaande sapstroom, bevat reservevoedsel, onderhevig aan aantasting door
vocht en tempratuur
4. Cambium: zorgt ervoor dat de boom in de dikte kan groeien, productie van houtcellen
5. Bast: afvoer van de sappen met zetmeel naar groeipunten en opslagruimten (wortels), neergaande sapstroom
6. Schors: afgestorven gedeelte van bast, bescherming tegen externe factoren
• Bespreek de opbouw van de celwand van een houtcel.
De celwand van een houtcel bepaald mee de sterkte van hout. De houtcel is een composiet materiaal en bestaat uit:
- De primaire wand: buitenste laag, afzetting lignine (houtstof), staat in voor de versteviging van de buitenlaag en
de verhoging van druksterkte en duurzaamheid, wel gevoelig voor zuren
- De secundaire wand: bestaat uit 3 deelwanden die opgebouwd zijn uit cellulose; zorgt voor treksterkte +
hemicellulose; zorgt voor elasticiteit, buigsterkte
Vezels in de celwand kunnen water opnemen en wellen, vooral in de breedterichting (anisotroop)
• Bespreek de houtstructuur van naaldhout (microscopisch) .
Naaldhout (softwood) = coniferous = conus = kegeldragers (dennenappels, kegelvorm)
Naaldhout heeft een relatief eenvoudige structuur. Het bestaat 90 à 95% uit tracheïden.
= lange slanke cellen, gesloten uiteinden, in de lengterichting. Tracheïden staan in voor opwaarts transport van water en
stevigheid van de boom.
parenchymcellen of houtstralen = transport in radiale richting en opslag reservestoffen (bijna niet zichtbaar bij
naaldhout)
Sapstroom van ene cel naar andere cel via STIPPEL (pits)= smalle opening in de vezelwand. Bij onttrekken van water aan
de celwand worden capillaire krachten (zuiging) opgebouwd zodat stippelvliezen de cel hermetisch afsluiten
Drogen van hout wordt hierdoor belemmerd.
Harsgangen = Bij sommige naaldhoutsoorten (grenen, vuren) zijn er fijne buizen in de lengterichting van de boom gevuld
met hars
Harsgangen stippels houtstralen
,• Bespreek de houtstructuur van loofhout (microscopisch) .
Loofhout (hardwoud) = deciduous = de + cadere = afvallen (verliezen hun bladeren)
Structuur ingewikkelder
Dubbele functie van tracheïden is opgesplitst in ‘houtvezels’ als steunweefsel en ‘houtvaten’ voor watertransport
HOUTVEZELS zijn kleiner en hebben dikkere wand dan tracheïden.
HOUTVAT reeks boven elkaar gelegen korte cellen waarvan tussenwanden grotendeels verdwenen zijn, ze vormen een
doorlopende buis = Watertransport
HOUTSTRAAL = Grotere verscheidenheid dan bij naaldhout, wel zichtbaar
Vb. Europees eiken twee soorten stralen: hoog en breed, lang en smal.
Vb. Europees eiken brede stralen tot 75mm hoog
Axiaal PARENCHYM = Straalparenchymen in de lengterichting van de boom,
Vochttransport en opslag voeding Ook gevuld met hars voor heling
E: INHOUDSTOFFEN = Vaten van het kernhout zijn geheel of gedeeltekijk opgevuld met stoffen die zorgen voor de
Kleur (herkenning houtsoort) en de duurzaamheid van het hout
E: Bij verkerning van hout worden (soms) THYLLEN gevormd in de vaten. Ze verstoppen de vaten.
RINGPORIG loofhout: enkele grote vaten in vroeghout, kleine in laathout
VERSPREIDPORIG loofhout: gelijkmatige verspreiding houtvaten, meest
voorkomend
• Bespreek het anisotroop gedrag van hout.
= de belangrijkste eigenschap van hout; de eigenschappen zijn richtingsafhankelijk. Dit gedrag komt doordat de boom in
een bepaalde richting groeit; de vezelrichting zorgt onder andere voor het anisotroop gedrag. Ook de opbouw van de
houtcel zelf; deze bestaat uit de primaire en secundaire celwand (composiet materiaal). De secundaire wand bestaat uit
deelwanden waarbij de vezeltjes in verschillende richtingen liggen. Dit zorgt ook voor het anisotroop gedrag.
• Bespreek krimpen en zwellen van hout onder invloed van vocht en temperatuur.
• Bespreek het kromtrekken en scheuren van hout tijdens het drogen. Hoe kan je dit voorkomen?
Ter gevolgen van het krimpen en zwellen tijdens het drogingsproces ontstaan er spanningen. Als deze droogspanningen
te groot worden ten opzichte van de sterkte van het hout, verkrijgen we een scheur en/of krommingen. Om dit te
beperken kunnen we de zaagrichting aanpassen: dosse en kwartiers hout. Dosse = evenwijdig met de jaarringen
gezaagd (geen verlies=goedkoop). Nadeel: tangentiaal zagen is minder vormvast, zorgt ervoor dat het dosse hout
gemakkelijker zal kromtrekken. (Half)Kwartiers = meer zaagverlies = duurder, minder grote planken mogelijk, maar
meer vormvast.
• Bespreek de invloed van het vochtgehalte op de sterkte eigenschappen van hout.
Het vochtgehalte speelt een belangrijke rol bij de sterkte van hout. Bij stijgend vochtgehalte vermindert de sterkte en
elasticiteit: water verzwakt de verbindingen in celwanden. Maar vochtveranderingen boven het vezelverzadigingspunt
(=volledige celwand is verzadigd; kan niet nog slapper) hebben geen invloed op de andere mechanische eigenschappen
van hout.
• Bespreek de invloed van de vezelrichting op de sterkte eigenschappen van hout.
Wanneer de houtvezels in dezelfde richting lopen, zal het geheel sterker zijn dan wanneer de vezelrichtingen
verschillend zijn.
• Bespreek het bepalen van de sterkteklasse van hout. Verklaar de opdeling tussen naaldhout en loofhout.
Bij loofhout hebben we dikkere ringen laathout. Laathout is de smallere donkere zone (door de lignine), met veel
kleine cellen met dikkere wanden. We weten dat deze celwanden zorgen voor de sterkte van het hout. Hierdoor is
loofhout in het algemeen dus sterker dan naaldhout.
Bij naaldhout hebben we dikkere ringen vroeghout (lichte zone door cellulose), waarbij de cellen groter zijn met
dunne celwanden, wat ervoor zorgt dat naaldhout dus minder sterk is.
Natuurlijk hangt de sterkte van hout ook af van de leefomstandigheden van de boom en de plaats van verzaging.
,• Bespreek de aantasting van hout door schimmels.
- Blauwrot → tast celwand niet aan
- Bruinrot
→ tast celwand aan
- witrot
• Bespreek de aantasting van hout door insecten.
- Huisboktor → larven graven netwerk aan gangen in hout(en vloeren en spanten), draagvermogen kan in gevaar
gebracht worden, tast enkel naaldhout aan (vuren en dennen)
- Kleine kopkever → schade aan meubels, schrijnwerk en timmerwerk, kleine ronde uitvliegopeningen van 1 à 3
mm
- Spinthoutkever → komt niet veel voor in onze streken, zetmeelrijk loofhoutspint
- Hesperophonas → vooral loofhout
- Termieten
- Paalworm (mariene boorders)
• Gegeven een afbeelding van twee planken. Verklaar waarom de zachte plank zachter is. Hoe kanje dit zien?
Vroeghout/voorjaarshout groeit snel en hebben dus grote holtes <-> laathout/najaarshout groeit traag en heeft kleinere
cellen met dikkere celwanden.
Hoe meer moeite de boom had om te groeien, hoe smaller de ringen, hoe steviger het hout is. Loofhout is in het
algemeen sterker; de dikte van het laathout varieert (=donkere zone) dus is sterker. Bij Naaldhout varieert de dikte van
vroeghout (=lichte zone) en is dus minder sterk.
DUS
- fijnere, smallere ringen (met meer celwand op kleinere oppervlakte) = harder hout
- loofhout = algemeen sterker dan naaldhout
- hangt af van de plek van verzagen en de omstandigheden van boom
, • Bespreek de samenstelling en eigenschappen van LVL, LSL, PSL, Multiplex, OSB, spaanplaat, MDF,
boardplaten/vezelplaten, vlasspaanplaat…
• Vergelijk 2 materialen/ 3 materialen Vb. LVL en LSL.
Glulam Bestaat uit verticaal op elkaar
gelijmde latten: in de lengterichting
(=gelijmd gelamineerde met elkaar verbonden door
ligger) vingerlassen
Voordelen:
- Kleinere stukken hout
kunnen gebruikt worden:
combineren tot groter
geheel
- Slechte stukken hout
kunnen eruit worden
gehaald
- Grote vormvrijheid,
theoretisch onbeperkte
afmetingen (rechte
balken tot 2 m hoogte en
40 m lengte)
Toepassing: grote overspanningen,
koepelconstructies,
portaalconstructie, …
Fineer Dunne vellen hout, door te schillen
of zagen
Edelfineer= duurder, door te zagen
uit 1 houtblok, om een mooier
patroon te verkrijgen
LVL Houtachtig plaatmateriaal
samengesteld uit fineerlagen die
(laminated veneer lumber) allemaal in dezelfde richting lopen
Voordelen:
- Grotere maten
beschikbaar (balken
tot 24 m)
- Grotere sterkte dan
basismateriaal
(slechte bladen
worden niet gebruikt
en ze lopen in
dezelfde richting)
Toepassing: voor grote sterke en
dimensionele stabiliteit zoals
balken, concurrent met staal + beter
gedrag bij brand (staal smelt)
LSL Er worden grotere spaanders
gebruikt dan bij OSB.
Toepassingen: minder sterk dan LVL
maar zelfde toepassingen.
Voordelen:
- Minder krimp
PSL = betere georiënteerde LSL ligger
met langere stroken
= is duidelijk minder sterk dan LVL
en glulam omdat je te maken hebt
met spaanders ipv volle fineerplaten
