Hout en vocht: meten is … weten

Hout is een natuurproduct dat na droging en verwerking gevoelig blijft voor vocht. Dit betekent dat het vocht kan opnemen of verliezen en dus kan uitzetten en krimpen. Gebeurt dit ongelijkmatig, dan vervormt het hout. Als hout langdurig vochtig blijft dan vergroot dat de kans op aantasting door schimmels.

Gedrag van hout

Hout is opgebouwd uit cellen met een verharde celwand. Samen vormen ze de bouwelementen die de structuur van het hout vormen (vezels, vaten). Beide samen zijn ook ‘hygroscopisch’, wat betekent dat ze vocht kunnen afstaan aan de lucht, maar ook vocht kunnen opnemen. Komt vochtig hout in een droge omgeving, dan geeft het vocht af. Omgekeerd neemt droog hout in een natte omgeving vocht op. Dit proces gaat gepaard met krimpen en zwellen waardoor vormveranderingen kunnen optreden.

Het hout van de levende boom bevat zowel 'vrij' water (in de celholten en de ruimten daartussen) als 'gebonden' water (opgenomen in de celwanden). Direct na het vellen van de boom begint het droogproces. Dit verloopt bij gezaagd hout sneller dan bij rondhout. De snelheid van het drogen is verder afhankelijk van de maatvoeringen van het hout en de omgevingsfactoren zoals temperatuur, luchtcirculatie en luchtvochtigheid. Het is aan te raden hout te drogen alvorens het tot een eindproduct te verwerken. Als het hout droogt in zijn toepassing dan zou het kunnen krimpen, vervormen en scheuren.

Krimp- en zwelgedrag

Krimpen en zwellen treedt op beneden het zogenaamde ‘vezelverzadigingspunt’. Hout vervormt alleen als er gebonden water wordt opgenomen of afgestaan. Boven het vezelverzadigingspunt zal er geen gebonden water verdampen. Onder gebruiksomstandigheden reageert het houtvochtgehalte vertraagd en afgezwakt op klimaatwisselingen. De kans op hinderlijke krimp, zwelling of vervorming van het eindproduct is bijgevolg kleiner dan de krimpcijfers aangeven. In de praktijk is het aan te bevelen het hout te drogen tot een vochtgehalte dat overeenkomt met de gemiddelde relatieve vochtigheid in de toepassing en de omgeving waarin het komt te verkeren alvorens het te verwerken. Tot welk vochtgehalte het hout voor verwerking moet worden gedroogd, is afhankelijk van het gebruiksdoel.

Als hout droogt in zijn toepassing, kan het krimpen, vervormen en scheuren

Begrippen

Het houtvochtgehalte wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de massa van het water dat aan het hout kan worden onttrokken en de ovendroge massa van het hout.
Het evenwichtsvochtgehalte is het vochtgehalte van hout dat bij een bepaalde temperatuur in evenwicht is met de relatieve vochtigheid van de omringende lucht.
De relatieve luchtvochtigheid (R.V.) wordt gedefinieerd als de hoeveelheid waterdamp in de lucht, uitgedrukt in het percentage van de maximaal aanwezige hoeveelheid waterdamp bij een gegeven temperatuur en luchtdruk.
Hysteresis komt bij vrijwel alle natuurlijke materialen voor. Hysteresis betekent dat het evenwichtsvochtgehate (= houtvochtgehalte na een langdurige klimatisering bij een vaste temperatuur en een vast luchtvochtgehalte) bij droging (desorptie) hoger is dan bij het vochtiger worden van hout (adsorptie). Het verschil tussen beide evenwichtsvochtgehalten varieert, afhankelijk van de houtsoort en de relatieve luchtvochtigheid, maar ligt in de ordegrootte van 0,5 tot 4,0%.
Het randvochtgehalte is het gemiddelde vochtgehalte in de randzone of de buitenste laag met een diepte tot 1/4 van de nominale dikte en/of breedte van een deel hout. Het kernvochtgehalte is het gemiddelde vochtgehalte in de kern. De kern is gedefinieerd als dat deel van het hout dat dieper ligt dan 1/4 van de nominale dikte en/of breedte.
De krimpcoëfficiënt is het percentage krimp dat optreedt bij een vermindering van het houtvochtgehalte met 1%, gemeten over een vochttraject waarbij de krimp als constant mag worden beschouwd.

Krimprichtingen

Hout heeft anisotropische eigenschappen, dit wil zeggen dat de materiaaleigenschappen niet in alle richtingen dezelfde zijn.

Bij krimp is een aantal richtingen te onderscheiden:

Radiaal: loodrecht op de groeiringen
Tangentiaal: evenwijdig aan de groeiringen
Axiaal: de lengterichting (longitudinaal)

Hout zal 10 tot 15 maal sneller drogen in lengterichting dan in radiale of tangentiële richting. De radiale droging is op zijn beurt dan weer wat sneller dan de tangentiële droging. Dit betekent dat op dosse gezaagd hout sneller zal drogen dan kwartiers gezaagd hout.

Spinthout droogt ook sneller dan het kernhout. In het kernhout zitten specifieke chemische bestanddelen die de vochtverplaatsing vertragen.

Mogelijke vervormingen door vocht

Vervormingen

Het verschil in krimp en zwel tussen de radiale en tangentiale richting kan vervormingen doen ontstaan. Deze duiden we al naar gelang de aard van de vervorming aan met de termen kromheid, gebogenheid, scheluw trekken of schotelen. Krom- en scheluwtrekken: door de ongelijke krimp in tangentiale en radiale richting zal gezaagd hout de neiging hebben te vervormen. In een houten deel is het aandeel tangentiaal en radiaal hout namelijk niet gelijkmatig verdeeld. Dit is het gevolg van het gegeven dat een balk een rechthoekige doorsnede heeft terwijl hout een concentrische opbouw heeft. De uitzondering is zuiver kwartiers gezaagd hout. Dit zal bij droging wel krimpen, maar geen last hebben van kromtrekken.

Een vochtmeter is compact, handig en betaalbaar

Hoe meet je het vochtgehalte?

Vocht meten kan eenvoudig weg met behulp van een houtvochtmeter. Het (compacte) toestel meet het elektrische geleidingsvermogen van het hout. Hoe meer vocht het hout bevat, hoe beter het elektriciteit geleidt. De meter vertaalt deze geleiding naar een vochtpercentage dat op het display wordt weergegeven. De meeste vochtmeters hebben twee metalen pinnen of elektrodes aan de onderkant. Je steekt deze pinnen in het hout en de meter doet de rest. Sommige modellen hebben ook een infraroodsensor waarmee je de vochtwaarde contactloos kunt meten.

Naast het vochtpercentage geven de betere vochtmeters ook informatie over de houtsoort en de temperatuur.

Wanneer meet je het houtvochtgehalte?

Het vochtgehalte wordt op verschillende momenten gemeten:

Tijdens de opslag: hout dat in vochtige omstandigheden wordt bewaard, vooral als dat gedurende een langere tijd is, kan scheuren of kromtrekken.
Voor de bewerking: meten voor de bewerking geeft aan of het hout in de juiste conditie is voor verwerking.
Voor de montage: het correcte vochtgehalte voorkomt latere problemen.
Na de montage: ook achteraf is het aangeraden het vochtgehalte in de gaten te houden. Dat is vooral bij houten vloeren belangrijk om tijdig in te grijpen mochten er alsnog problemen ontstaan.