In onze eerdere blog “Bamboecomposiet: tussen biobased belofte en technische realiteit” beschreven we waarom veroudering bij bamboecomposiet onvermijdelijk is. De combinatie van een natuurlijke vezel en een thermohardende hars leidt tot spanningen, delaminatie en verlies aan technische kwaliteit. In dit vervolg toetsen we die theorie aan de praktijk. We bezochten een gevelproject dat ongeveer drie jaar geleden gemonteerd werd en zagen precies wat de analyse voorspelde: vezelopruwing, delaminatie en vochtopname via de kopse kanten. De observaties wijzen erop dat bamboecomposiet niet enkel van buitenaf, maar ook van binnenuit veroudert. Dit met directe gevolgen voor sterkte, duurzaamheid en brandreactieklasse. De vaststellingen gelden niet voor één specifieke producent, maar voor het materiaaltype bamboecomposiet als geheel. Alle varianten die gebaseerd zijn op bamboevezels met thermohardende harsen vertonen hetzelfde mechanisme van interne degradatie.

1. Veroudering van buiten én van binnen

De degradatie van bamboecomposiet verloopt tweezijdig; vanbinnen én vanbuiten.

Aan de buitenzijde breekt UV-licht de fenolhars langzaam af; de matrix oxideert en wordt bros.
Aan de binnenzijde dringt vocht via kopse kanten, voegen en schroefgaten het materiaal binnen.
De harsmatrix neemt vocht op en verliest lokaal stijfheid, terwijl de vezels zwellen.
Dit leidt tot microscheurtjes op het grensvlak tussen vezel en hars — precies waar de structurele cohesie het zwakst is.
Naarmate vochtcycli zich herhalen, groeien deze scheuren uit tot zichtbare delaminatie.

In eenvoudige termen: de vezel wil zwellen, maar de hars kan dat niet … en breekt.
Waar hout van buiten naar binnen veroudert, breekt bamboecomposiet van binnen naar buiten.

2. Waarom de kopse zijde het eerste faalt

De kopse zijde is vaak het initiatiepunt van schade.
Hoewel bamboecomposiet op het oog dicht lijkt, blijven de oorspronkelijke vezelkanalen gedeeltelijk open.
Via deze microkanalen dringt vocht diep in het materiaal, waar het niet snel kan uitdrogen.

Elke vochtcyclus veroorzaakt interne spanning: de vezels proberen uit te zetten, de hars kan dat niet.
Daar waar de harsverdeling minder homogeen is (vaak in de kernzones) ontstaan eerst microscheuren.
Zodra deze barstjes het oppervlak bereiken, versnelt de veroudering exponentieel.
Het diffusieoppervlak neemt toe, zuurstof en vocht dringen dieper binnen en oxidatie en hydrolyse versterken elkaar.

3. Drie jaar blootstelling: van spanning tot delaminatie

De foto’s hieronder tonen een gevel met bamboecomposiet (commerciële toepassing, merk niet vermeld om neutraliteit te bewaren) drie jaar na montage.
De degradatie is zowel visueel als structureel aantoonbaar.
De toplaag is op meerdere plaatsen opengebroken, vezelbundels steken los en de oorspronkelijke gladheid is verdwenen.

Wie het materiaal aanraakt, merkt dat het niet langer beenhard klinkt, maar een dof, hol geluid produceert.
Een duidelijk teken van interne delaminatie.

De donkere zones duiden op geoxideerde hars; de lichtere tonen blootliggende cellulose.
De vezelopruwing fungeert als capillair netwerk dat water opzuigt, vooral via de kopse kanten.
Dat verklaart waarom schade onderaan of rond bevestigingen het snelst optreedt.

Op basis van de materiaalopbouw en bekende degradatiemechanismen bij thermohardende harsen mag worden verwacht dat ook in de kern al aanzienlijke delaminatie optreedt.
Het ruwe oppervlak en de open microstructuur wijzen op verlies van interne cohesie, een proces dat niet meer omkeerbaar is.

Deze structurele degradatie heeft met zekerheid ook impact op de brandreactie.
De blootliggende cellulose zorgt voor een snellere ontbranding, waardoor de FIGRA-waarde (brandgroei) waarschijnlijk stijgt.
Door oxidatieve veroudering worden fenol- en melamineharsen brosser en thermisch instabieler.
Ze ontleden bij lagere temperaturen, waardoor vluchtige verbrandingsproducten ontstaan en de THR600 (Total Heat Release na 600 s) toeneemt.
De beschermende verkoollaag die bij nieuw materiaal nog gedeeltelijk aanwezig is, valt na verwering grotendeels weg.

Alles wijst er dus op dat de brandgroei (FIGRA) en warmteafgifte (THR600) in de praktijk hoger liggen dan bij nieuw materiaal.
Brandreactieklasse B kan bij nieuw materiaal tijdelijk haalbaar zijn, maar zal volgens alle waargenomen degradatiemechanismen waarschijnlijk dalen na verwering.
Op basis van ervaring met vergelijkbare materialen ligt het voor de hand dat de klasse in praktijk richting D zal verschuiven.

4. UV-oxidatie en kleurcontrasten

De donkere en lichte lijnen die vaak al na korte tijd zichtbaar worden, zijn geen esthetisch verweerpatroon, maar tekenen van chemische degradatie.
De donkere zones duiden op geoxideerde hars die bros is geworden; de lichtere stroken tonen blootliggende cellulose waar de harsfilm verdwenen is.

Tijdens de thermische modificatie verandert de lignine-structuur: ze polymeriseert en wordt donkerder en harder, maar ook brozer en gevoeliger voor UV-oxidatie.

Onder invloed van zonlicht breekt die gewijzigde lignine aan het oppervlak af, waardoor de bescherming verdwijnt.
De harsmatrix poedert af en de vezels verliezen hun binding, wat leidt tot een ruwer, vochtgevoeliger oppervlak.

5. Waarom hout dit probleem niet kent

Hout veroudert van buitenaf.
De lignine in de buitenste cellagen degradeert onder UV, maar de onderliggende structuur blijft intact.

Er ontstaan doorgaans geen interne scheuren of delaminaties, omdat hout één geïntegreerd biopolymeernetwerk vormt van cellulose, hemicellulose en lignine.
De hemicellulose werkt als flexibele koppeling tussen de zwellende cellulose en de stijve lignine.
Daardoor kan hout vervormen zonder te breken en behoudt het zijn sterkte zelfs na decennia blootstelling.

Bij bamboecomposiet ontbreekt deze natuurlijke balans.
De hemicellulose is tijdens de thermische modificatie verdwenen, en de lignine is vervangen door een harde fenolhars.
Die hars kan niet meebewegen en bouwt spanningen op die vroeg of laat tot breuk leiden.
Wat bij hout demping is, wordt bij bamboecomposiet spanning.

6. De grens van biobased composieten

Het bezoek aan het project bevestigt wat in laboratoria al werd vastgesteld.
De degradatie van bamboecomposiet is geen uitzondering, maar een inherent mechanisme.
Zodra vocht, UV en zuurstof samenwerken, verliest de harsmatrix haar cohesie en beginnen de vezels zich los te werken.
De schade start intern, breidt zich uit naar de randen en wordt zichtbaar als opruwing, delaminatie en verkleuring.

Dat verklaart waarom laboratoriumtesten en werkelijkheid zelden overeenkomen.
Eigenschappen zoals technische levensduur en brandreactieklasse zullen in praktijk dus aanzienlijk lager uitvallen dan wat laboratoriumtests suggereren

De CE-markering geldt voor de volledige gebruiksduur van een product.
Wanneer die prestaties na verwering aantoonbaar dalen, weerspiegelt de CE-verklaring dus niet langer de feitelijke eigenschappen.
In dat geval zou de CE-markering moeten uitgaan van de laagste waarde die binnen de verwachte levensduur optreedt, niet van een momentopname bij nieuw materiaal.

Conclusie

Bamboecomposiet is geen slecht idee, maar een slecht begrepen materiaal.
Het combineert de complexiteit van een kunsthars met de gevoeligheid van een natuurlijke vezel.
Wat op dag één sterk en homogeen lijkt, verliest die eigenschappen zodra vocht, UV en temperatuur hun werk doen.

De veroudering komt niet alleen van buitenaf, maar vanuit het hart van het materiaal zelf.
Daarom blijft natuurlijk hout, met zijn interne flexibiliteit en zelfbescherming, structureel superieur op lange termijn.

Dit heeft ook een bredere betekenis:
Wanneer de prestaties van een bouwmateriaal in reële toepassing aantoonbaar dalen, geeft een CE-markering die gebaseerd is op nieuw materiaal geen juist beeld van de werkelijke eigenschappen.
Een duurzame productverklaring zou daarom moeten uitgaan van de laagste waarde die binnen de levensduur optreedt, niet van een momentopname bij de eerste test.

Zodra een CE-markering niet meer overeenstemt, of zelfs sterk afwijkt, van de werkelijke prestaties, ontstaat er bovendien een juridisch risico dat rechtstreeks doorwerkt in de wettelijke bouweisen en in dit geval in de brandveiligheid van het gebouw zelf.

De achilleshiel van bamboecomposiet ligt niet aan de buitenkant, maar in de interne structuur.
Een uitdaging die heel wat composietenen herkennen.