Durability of European oak (Quercus spp.) in ground contact – A case study on fence posts in service

Abstract

The durability of European oak (Quercus spp.) is under debate for a long time. In contrast to its classification as ‘‘durable’’ timber species according to EN 350-2 (CEN 1994), results from different comparative studies have clearly shown a lower durability, especially for in-ground exposures. To highlight this conflict more detailed, a case study on oak fence posts, which had been in service for 5, 10, 20, 30, and 60 years, was carried out. The posts were examined in terms of decay type and intensity, remaining cross section, wood moisture content, and different characteristics of the adjacent soil. The durability of the oak posts was affected by high variation. Posts prematurely failing after only five years were found as well as posts still serviceable after 60 years. Different findings of the study have the potential to increase the understanding of durability aspects in the future and might be considered for calibration and adaption of field and laboratory test methods in the future: The ground line turned out to be not the most severe exposure for posts, although it is generally assumed to be. Furthermore, no significant negative impact of remaining sapwood portions on the durability of the heartwood was found, but the important role of radial cracks for the initiation of decay became apparent. In this regard further potentially important factors for the in-ground durability are size and shape of timber components.

Zusammenfassung

Die Dauerhaftigkeit von Eichenholz (Quercus spp.) wird seit langer Zeit kontrovers diskutiert. Während es nach EN 350-2 (CEN 1994) als ,,dauerhaft‘‘ (Dauerhaftigkeitsklasse 2) eingestuft wird, haben Ergebnisse vergleichender Studien eine deutlich geringere Dauerhaftigkeit belegt, insbesondere bei Exposition mit Erdkontakt. Um diesen Widerspruch näher zu betrachten, wurde eine Fallstudie an Eichenzaunpfählen durchgeführt, die sich bereits seit 5, 10, 20, 30 und 60 Jahren im Gebrauch befanden. Die Pfähle wurden in Bezug auf Art und Intensität von Fäulnis, Restquerschnitt, Holzfeuchte und verschiedener Charakteristika des umgebenden Bodens untersucht. Die Dauerhaftigkeit der Eichenpfähle war durch eine hohe Variation gekennzeichnet. Frühausfälle nach nur fünf Jahren wurden ebenso beobachtet wie Pfähle, die nach 60 Jahren immer noch gebrauchstauglich waren. Verschiedene Erkenntnisse aus der Studie tragen zu einem besseren Verständnis der Dauerhaftigkeit von Eichenholz im Erdkontakt bei und ließen sich zur Kalibrierung und Anpassung von Labor- und Freiland-Prüfmethoden berücksichtigen. So stellte sich die als besonders kritisch erachtete Boden-Luft-Zone nicht als die Zone mit der stärksten Befallsintensität heraus. Weiterhin ließ sich kein signifikanter negativer Einfluss von Splintholzanteilen auf die Gebrauchsdauer der Pfähle nachweisen; die besondere Rolle radialer Risse in den Pfählen als Ausgangspunkt für Fäulnis wurde hingegen deutlich. In diesem Zusammenhang sei ebenfalls auf die Bedeutung von Dimensionierung und Form von Bauteilen auf die Dauerhaftigkeit im Erdkontakt hingewiesen.