Hout is een levend materiaal dat verandert met wisselende temperaturen en vochtigheid. Sabina Huč, een voormalig onderzoeker aan de Universiteit van Borås, heeft een model ontwikkeld dat het gedrag van hout kan voorspellen. Het is al gebruikt om te beschrijven wat er gebeurt met hout van het koninklijke schip Vasa wanneer het klimaat in het museum varieert.

Voor duizenden jaren, mensen hebben hout gebruikt om te bouwen. Dat het materiaal krimpt en zwelt is algemeen bekend. Maar er is nog niet veel onderzoek gedaan naar hoe en waar in een constructie scheuren kunnen ontstaan. Sabina Huč is onlangs gepromoveerd in Applied Mechanics aan de Universiteit van Uppsala. Ze heeft de eigenschappen van hout onderzocht en natuurkunde en mechanica met elkaar verbonden in een wiskundig model. Het berekent verschillende soorten veranderingen in hout, zogenaamd elastisch, visco-elastische en meconosorptieve reacties, evenals krimp en zwelling.

"Het doel is om het gedrag van hout in de loop van de tijd beter te begrijpen en te voorspellen, " ze zegt.

Experimenten van eiken, pijnboom, sparren en glulam monsters werden geanalyseerd waar ze werden onderworpen aan mechanische belastingen in een omgeving met variërende vochtigheid.

"De resultaten zijn veelbelovend; het model dat ik heb ontwikkeld is in lijn met de experimenten, " zegt Sabina Huč.

Gebrek aan kennis kan kosten

Europese bouwvoorschriften zijn gebaseerd op wetenschap, maar er is meer kennis nodig over hoe dragende houten constructies worden beïnvloed door natuurlijke variaties in de omgeving. Dit is interessant voor Staffan Svensson, hoogleraar Bouwtechnologie aan de Universiteit van Borås en supervisor van Sabina Huč. Het is te hopen dat het model kan worden gebruikt wanneer nieuwe Europese constructienormen voor houten constructies worden ontwikkeld.

"Door het gebrek aan kennis heeft de industrie behoefte aan overdimensionering bij het bouwen, wat overconsumptie en hogere kosten betekent, ', zegt Staffan Svensson.

Het model van Sabina Huč verbindt natuurkunde en mechanica. Het maakt het mogelijk om op een geheel nieuwe manier te beschrijven wat er met hout gebeurt. Een voorbeeld van een toepassingsgebied is het anticiperen op schadelijke spanningstoestanden die zich kunnen voordoen. Het zal worden gebruikt bij het werk om het oude koninklijke schip Vasa te behouden, die in 1628 zonk en in 1961 werd geborgen. Om de spanningen op Vasa te verminderen, er wordt een nieuwe dragende draagconstructie gebouwd. Hier, het onderzoek zal helpen voorspellen hoe het hout op lange termijn zal worden aangetast.