Schoorsteen

Een van de meest in het oog springende elementen van het ir. D.F. Woudagemaal is de 60 meter hoge schoorsteen (zie fig. 1). Op deze pagina wordt de geschiedenis van deze schoorsteen beschreven. Ook wordt ingegaan op diverse andere aspecten, zoals de fundering, de werking en de bouwkundige constructie van dit indrukwekkende bouwwerk. Er was eerder een pagina genaamd Schoorsteen, maar deze ging niet specifiek over de schoorsteen van het Woudagemaal. Deze eerdere pagina is hernoemd in Fabrieksschoorstenen. De schoorsteen van het Woudagemaal is gebouwd door schoorsteenbouwer Sjang Geelen. Zijn verhaal vindt u hier: Schoorsteenbouwer Sjang Geelen

Fig. 1. Schoorsteen van het Woudagemaal.

Achtergrond

Het is 1913 als de Provinciale Staten van Friesland besluiten tot mechanische bemaling met behulp van dieselmotoren van Frieslands boezem. De zojuist aangestelde hoofdingenieur van de Provinciale Waterstaat, ir. D.F. Wouda, gaat voortvarend aan de slag. Hij bestudeert de al gemaakte plannen en stelt enkele wijzigingen voor zoals onder meer het boezemgemaal uit te rusten met stoommachines voor de aandrijving van de pompen in plaats van met dieselmotoren. Deze wijziging impliceert dat, behalve een machinegebouw, tevens een ketelhuis en een schoorsteen vereist zijn voor de afvoer van de rookgassen en de trek in de ketels. Begin 1915 worden de voorgestelde wijzigingen door de Provinciale Staten goedgekeurd. Meteen daarna neemt hij de uitvoering van het project ter hand. Ir. Wouda wordt hierin bijgestaan door de Delftse hoogleraar ir. J.C. Dijxhoorn. Die maakt in 1915 in overleg met ir. Wouda een voorontwerp van de installatie (met gedetailleerd bestek) als grondslag voor een beperkte inschrijving. In dit voorontwerp is aanvankelijk nog sprake van twee schoorstenen. Dit is te zien op figuur 2. Hier is later van afgeweken; er is uiteindelijk voor gekozen het stoomgemaal uit te rusten met slechts één schoorsteen.

Fig. 2. Voorontwerp uit 1915 van ir. J.C. Dijxhoorn van de installatie bij het Woudagemaal. Deel van een grotere tekening.

Aanbesteding

Eind 1915 besluit ir. Wouda om aan twee Nederlandse firma's een offerte te vragen voor het bouwen van de schoorsteen. Het gaat om Canoy-Herfkens' Steenfabrieken te Venlo en de Eerste Hollandsche Schoorsteen-Steenfabriek De Ridder & Co. te Oegstgeest. De offertes komen binnen, en Wouda is er al snel uit. Op 6 januari 1916 schrijft hij een brief aan de Gedeputeerde Staten, waarin hij de verschillen tussen de offertes op een rijtje zet en met een voorstel komt (zie figuren 3a en 3b). Wouda begint zijn brief met de opmerking dat beide firma's bekend staan als goede en ervaren schoorsteenbouwers. Vervolgens beschrijft hij de offerte van Canoy-Herfkens. Deze firma biedt aan om de schoorsteen te bouwen voor een totaalbedrag van f 15.685. Dit bedrag omvat het bouwen van een 60 meter hoge schoorsteen met ronde schacht en een binnenwerkse bovenmiddellijn van 2.35 m en een schutwand met een inwendige middellijn van 2.50 m en een hoogte van 30 m. Verder zijn inbegrepen: de levering van de radiaalstenen, een bliksemafleider, klimijzers, en het leveren en inmetselen van een ijzeren schoonmaakdeurtje. Hierna beschrijft Wouda de offerte van De Ridder. Deze firma komt uit op een totaalbedrag van f 16.650. Dit bedrag omvat het bouwen van een ronde schoorsteen van 60 m hoogte en een inwendige bovenmiddellijn van 2.35 m, een binnenschutwand van 20 m hoogte, de nodige binnenklimijzers en een ijzeren band in de kop, buitenklimijzers en een bliksemafleider. De fundering is niet inbegrepen in beide offertes. In zijn brief aan de Gedeputeerde Staten wijst Wouda erop, dat beide aanbiedingen vrijwel geheel overeenkomen. Hij stelt voor om voor Canoy-Herfkens te kiezen, aangezien zij een 10 meter hogere schutwand aanbieden dan De Ridder, en hun aanbieding bovendien f 965 goedkoper is. Ir. Wouda voegt hier nog aan toe dat prof. J.C. Dijxhoorn dezelfde mening is toegedaan.

• 

  Fig. 3a. Brief van ir. Wouda d.d. 6 januari 1916 deel 1.

• 

  Fig. 3b. Brief van ir. Wouda d.d. 6 januari 1916 deel 2.

Nadat Wouda toestemming heeft ontvangen van de Gedeputeerde Staten om met Canoy-Herfkens in zee te gaan, stuurt hij deze firma op 15 februari 1916 een conceptovereenkomst voor het bouwen van de schoorsteen. In maart 1916 wordt de definitieve overeenkomst door beide partijen ondertekend (zie fig. 4a, 4b en 4c). In de overeenkomst staat onder meer dat ir. Wouda zorg zal dragen voor de complete oplevering van het fundament. Canoy-Herfkens dient met de bouw van de schoorsteen te beginnen uiterlijk zes weken nadat Wouda de firma hiertoe schriftelijk heeft opgeroepen.

• 

  Fig. 4a. Overeenkomst bouw schoorsteen maart 1916 deel 1.

• 

  Fig. 4b. Overeenkomst bouw schoorsteen maart 1916 deel 2.

• 

  Fig. 4c. Overeenkomst bouw schoorsteen maart 1916 deel 3.

De fundering

Er moeten meerdere werkzaamheden verricht worden voordat de metselaars aan de slag kunnen met het bouwen van de schoorsteen. De voortgang van de werkzaamheden wordt tijdens de bouw bijgehouden door W. Anema, de hoofdopzichter van Provinciale Waterstaat. Hij maakt (vrijwel) dagelijks notities in een dagboek, dat bewaard is gebleven. De uitgewerkte tekst van dit dagboek vindt u hier: Dagboek bouw. Anema noteert op zaterdag 31 maart 1917 dat voorbereidingen worden getroffen om met het baggeren van de funderingsput te beginnen. Het baggeren duurt tot 25 april 1917. Daarna verschuift de aandacht naar het bemalen van de put. Tevens worden er diverse werkzaamheden verricht die specifiek met de schoorsteen te maken hebben. Zo wordt er op 5 mei een steiger gemaakt die bestemd is voor het lossen van materialen voor de schoorsteen. Ook wordt die dag het ijzer gebogen dat voor de bewapening van de betonfundering (volgens de betreffende bouwtekening de benaming van de onderbouw van de gemetselde schoorsteen, maar door Anema in zijn dagboek ongelukkigerwijs veelal aangeduid als de schoorsteenvoet) gebruikt zal worden. Op 7 en 8 mei 1917 komen er ladingen stenen voor de schoorsteen aan.

Bij Canoy-Herfkens is intussen sprake van groeiende onrust. Het is inmiddels meer dan een jaar geleden dat de overeenkomst voor het bouwen van de schoorsteen is getekend, en men vindt dat er meer vaart gemaakt moet worden met het fundament (bestaande uit houten funderingspalen in combinatie met een daarboven aangebrachte betonfundering). In een latere brief aan Wouda (d.d. 11-11-1918, zie figuren 5a, 5b en 5c) memoreert de firma een op 7 mei 1917 door Canoy-Herfkens aan hem geschreven brief. In die brief heeft Canoy-Herfkens Wouda verzocht (zo stelt de firma in hun brief van 11-11-1918) om toch vooral niet met het fundament te wachten, opdat de bouw van de schoorsteen niet tot in de herfst door zal lopen. De firma stelt voor om de betonfundering desnoods te metselen.

• 

  Fig. 5a. Brief Canoy-Herfkens aan Wouda november 1918 deel 1.

• 

  Fig. 5b. Brief Canoy-Herfkens aan Wouda november 1918 deel 2.

• 

  Fig. 5c. Brief Canoy-Herfkens aan Wouda november 1918 deel 3.

Of het door deze brandbrief komt, weten we niet, maar vanaf juni 1917 lijken de werkzaamheden rond de schoorsteen in een stroomversnelling te komen. Begin juni krijgen de aannemers de opdracht om slappe grond onder de schoorsteenvoet af te graven tot op het vaste zand, en enkele dagen daarna wordt begonnen met het heien van de fundering onder de later aan te brengen betonfundering. Het slaan van de (houten) funderingspalen duurt tot 28 juni. Er worden 145 palen geslagen met een hart-op-hart afstand van 0.85 m. Dit is te zien op figuur 6, die een bouwtekening weergeeft afkomstig uit bestek no.6.

Fig. 6. Paalfundering.

In de eerste helft van juli werken de aannemers aan het stellen van de bewapening en het storten van de betonfundering. Deze betonfundering is te zien op figuur 7. Half juli gaat de betonmolen kapot, en krijgen de aannemers de opdracht om de resterende betonspecie 'uit de hand klaar te maken', zodat de 4.45 meter hoge betonnen constructie zo snel mogelijk afgemaakt kan worden. Op 16 juli 1917 is de klus af. Eind juli komt G.J. Herfkens naar Lemmer om over het bouwen van de schoorsteen te spreken. Afgesproken wordt om op 6 augustus met de bouwwerkzaamheden te beginnen.

Fig. 7. Foto van de funderingsput op 24 juli 1917. Achter de linker heistelling is de fundering van gewapend beton te zien voor de nog te bouwen schoorsteen.

In de eerste helft van juli werken de aannemers aan het stellen van de bewapening en het storten van de betonfundering. Deze betonfundering is te zien op figuur 7. Half juli gaat de betonmolen kapot, en krijgen de aannemers de opdracht om de resterende betonspecie 'uit de hand klaar te maken', zodat de 4.45 meter hoge betonnen constructie zo snel mogelijk afgemaakt kan worden. Op 16 juli 1917 is de klus af. Eind juli komt G.J. Herfkens naar Lemmer om over het bouwen van de schoorsteen te spreken. Afgesproken wordt om op 6 augustus met de bouwwerkzaamheden te beginnen.

De bouw van de (eerste) schoorsteen

Opzichter Anema noteert op 7 augustus 1917 dat schoorsteenbouwer Vorstermans - aan wie door Canoy-Herfkens de bouw van de schoorsteen in onderaanbesteding is gegund - met nog drie metselaars is gekomen om te beginnen met het bouwen van de schoorsteen. Op 11 augustus is de bouw gevorderd tot 2 meter boven de betonfundering, en op 1 september is de 13 meter bereikt. De schoorsteenbouwers werken echter met horten en stoten. Anema schrijft in zijn dagboek dat ze op maandag 27 augustus afwezig zijn. De rest van de week voeren ze weinig uit, en vanaf maandag 3 september zijn ze een hele werkweek afwezig. Ook de kwaliteit van het werk laat in de ogen van Anema te wensen over. Hij heeft aanmerkingen op het voegwerk en heeft dit opgenomen met Canoy-Herfkens. Op 25 september bespreekt de opzichter zijn aanmerkingen op het voegwerk met schoorsteenbouwer Vorstermans. Deze erkent dat er voegwerk verregend is, en belooft dit bij te zullen werken. Overig commentaar op zijn werk wuift hij weg.

Fig. 8. Deze foto van 16 juni 1918 toont de schoorsteen kort na de blikseminslag.

Qua hoogte zijn de metselaars inmiddels bijna op de helft: op 29 september 1917 is de schoorsteen tot een hoogte gekomen van 27 meter boven de betonfundering. In oktober is het regelmatig slecht weer en zijn de schoorsteenbouwers veel afwezig. Aan het eind van de maand laat Vorstermans weer van zich horen: hij kondigt aan dat hij enkele dagen later zal beginnen met de binnenschacht van de schoorsteen. Het werk wordt inderdaad hervat, maar half november houden de schoorsteenbouwers er weer mee op, en ook Canoy-Herfkens wil niet dat er doorgewerkt wordt aan de schoorsteen.

Het is dinsdag 6 mei 1918 als de schoorsteenbouwers weer op het werk verschijnen, een dag later dan aangekondigd door Canoy-Herfkens. Het werk heeft dan ongeveer een half jaar stilgelegen. Na enkele voorbereidende werkzaamheden te hebben uitgevoerd gaan de metselaars aan de slag. Eind mei noteert opzichter Anema dat er flink wordt doorgewerkt. Op 7 juni is de schoorsteen klaar.

En dan slaat het noodlot toe. Op zondagmiddag 16 juni 1918 wordt de schoorsteen door de bliksem getroffen. Figuur 8 toont de getroffen schoorsteen.

Fig. 9. Op deze foto van 2 januari 1919 is de omgewaaide schoorsteenstomp te zien.

In een artikel in de Ingenieur van 19 februari 1921 over bliksemgevaar voor fabrieksschoorstenen beschrijft opzichter Anema aan de auteur van het artikel, ir. W.F. Pot, wat er gebeurde. Hij legt uit dat de schoorsteen nog (net) niet van bliksemafleiders was voorzien op de dag van de inslag. Direct na de blikseminslag kwam er volgens Anema eerst een zware rookwolk uit de schoorsteen. Vervolgens verspreidden de losgewerkte stenen van de bovenste helft van de schoorsteen zich als een zwerm vogels door de lucht. De meeste daalden neer in en rondom het gedeelte van de schoorsteen dat overeind bleef. Deze onderste helft scheurde tot in de betonfundering. In zijn analyse van het gebeuren veronderstelt ir. Pot dat de mortel in de bovenste helft van de schoorsteen, die een half jaar na de onderste helft is gebouwd, nog vochtig was. Deze diende hierdoor als geleider, en is door de hitte tot stoom geworden. Hierdoor zou de kop van de schoorsteen ontploft zijn.

Twee dagen na de blikseminslag komt ir. Wouda de getroffen schoorsteen bekijken, en nog twee dagen later komt de heer Smulders (van Canoy-Herfkens) samen met een inspecteur van de verzekering de situatie opnemen. Overeengekomen wordt dat de schoorsteen geheel moet worden afgebroken. Een dag later wordt al begonnen met het bijwerken van de schoorsteenvoet en de muur van het ketelhuis, die beide beschadigd zijn. Het afbreken van de beschadigde schoorsteen komt er voorlopig niet van. Uiteindelijk hoeft dat ook niet meer: in de nacht tussen 1 en 2 januari 1919 waait het restant van de schoorsteen om. Dit is te zien op figuur 9.

De herbouw van de schoorsteen

Er moet uiteraard een andere schoorsteen komen. Ir. Wouda sluit hiertoe in december 1918 opnieuw een overeenkomst met Canoy-Herfkens. Hoewel de afmetingen van de te bouwen schoorsteen dezelfde zijn als die van de eerste, is het totaalbedrag dat Canoy-Herfkens deze keer voor de bouw rekent, bijna twee keer zo hoog. Dit heeft te maken met de 'zeer abnormale tijdsomstandigheden en daardoor enorm gestegen materialenprijzen', zo staat te lezen in de offerte van 11-11-1918, weergegeven in figuren 5a, 5b en 5c.. Met de 'tijdsomstandigheden' wordt gedoeld op de Eerste Wereldoorlog die zorgde voor opstuwing van de prijzen van bouwmaterialen.

Gedurende de eerste maanden van 1919 werken meerdere arbeiders aan het opruimen van het puin van de omgevallen schoorsteen. Eind mei wordt vastgesteld dat de (nieuwe) schoorsteenbouwers kunnen beginnen met het sorteren van de nog bruikbare en inmiddels schoongemaakte stenen. Zij arriveren op 3 juni en werken tot 13 juni aan deze taak. Meteen daarna beginnen zij met metselen. De bouw wordt dit keer niet uitgevoerd door Vorstermans, maar door schoorsteenbouwer P.J. ('Sjang') Geelen, geassisteerd door zijn jongere broer Sjra en opperman J. Bergs uit het Midden-Limburgse Neer (P. Geelen, persoonlijke communicatie, 5 augustus 2022). Meer informatie over Sjang Geelen vindt u hier: Schoorsteenbouwer Sjang Geelen. Er wordt 'flink gewerkt' door de schoorsteenbouwers, zo schrijft opzichter Anema in zijn dagboek; na twee weken is de schoorsteen op een hoogte van 10½ meter boven de betonfundering.

Er rijst echter een vraag: de eerste schoorsteen werd door de bliksem getroffen; hoe kan voorkomen worden dat de nieuwe schoorsteen tijdens de bouw eenzelfde lot beschoren is? Hoofdingenieur Wouda wendt zich, in opdracht van het provinciale bestuur, tot een deskundige. Het gaat om dr. Van Gulik, hoogleraar aan de toen geheten Rijks Landbouw Hoogeschool te Wageningen (zie figuren 10a en 10b). Op 1 juli 1919 legt Wouda aan Van Gulik schriftelijk de vraag voor of het zinvol kan zijn om al tijdens de bouw een (provisorische) bliksemafleider aan te brengen en deze 'gaandeweg te doen optrekken'. Wouda tekent hierbij aan dat de aannemers van het werk van mening zijn dat deze maatregel geen zekerheid zal bieden.

• 

  Fig. 10a. Brief van Wouda aan hoogleraar Van Gulik d.d. 1 juli 1919 deel 1.

• 

  Fig. 10b. Brief van Wouda aan hoogleraar Van Gulik d.d. 1 juli 1919 deel 2.

Op basis van het advies van Van Gulik wordt toch overgegaan tot het aanbrengen van een bliksemafleider tijdens de bouw. Op 15 juli 1919 wordt de verplaatsbare bliksemafleider door Sjang Geelen gemonteerd op de buitenklimijzers van de schoorsteen. Deze bliksemafleider is te zien op een foto die op 18 juli genomen is (zie figuur 11). Op de foto is tevens te zien dat de herbouw inmiddels flink is gevorderd. De schoorsteen heeft een hoogte bereikt van 22 meter en is tot deze hoogte volledig opgemetseld met de nog bruikbare, schoongemaakte stenen van de omgewaaide schoorsteenstomp. Om verder te kunnen met de herbouw van de schoorsteen zijn er nieuwe stenen in Limburg besteld.

In de daaropvolgende weken wordt de schoorsteen in rap tempo verder opgemetseld. Eind juli is de hoogte 38 meter boven de betonfundering, en op 15 augustus 1919 meldt opzichter Anema in zijn dagboek dat schoorsteenbouwer Geelen klaar is met de buitenschacht van de schoorsteen. Een dag na de voltooiing van de buitenschacht worden er twee permanente bliksemafleiders op geplaatst. De metselaars zijn inmiddels ook begonnen met het opmetselen van de binnenschacht, en op 21 augustus 1919 is ook deze klaar.

Fig. 11. Op deze foto van 18 juli 1919 is de verplaatsbare bliksemafleider op de schoorsteen te zien.

Het metselwerk

Fig. 12. Radiaalsteen uit 1919 met het fabrieksmerk van Canoy-Herfkens.

Zowel de schoorsteen van het Woudagemaal als de schutwand (de binnenschacht) is opgebouwd met holle radiaalsteen. Dit type steen is een bijzondere variant van een strengperssteen en heeft de vorm van een van gaten in de lengterichting voorziene taartpunt met een rondverlopende buitenkant. Radiaalstenen zijn hierdoor uitermate geschikt om op een kosteneffectieve wijze een ronde schoorsteen te bouwen. De door Canoy-Herfkens vervaardigde stenen, verkrijgbaar in een groot aantal soorten met allerlei rondingen en lengtematen, hebben alle een kopbreedte van 16 cm en een dikte van 9 cm. Deze dikte van 9 cm tezamen met een voeg van 1 cm geeft 10 lagen per meter hoogte. Met andere woorden, de 60 meter hoge schoorsteen bestaat uit 60 x 10 lagen, dus in totaal 600 lagen radiaalstenen.

Essentieel bij een bakstenen muurwerk is dat er in een metselverband gewerkt wordt. Bij het metselen van een schoorsteen met radiaalstenen is het gebruikelijk te kiezen voor het zogenaamde koppen- of patijtsverband. Dit type verband bestaat uitsluitend uit koppen, die in de opeenvolgende lagen een halve kop ten opzichte van elkaar verspringen. Bij een hoge, dikwandige schoorsteen liggen doorgaans meerdere rijen stenen tot op grote hoogte achter elkaar in de richting van het hart van de schoorsteen. In de richting van deze zogenaamde strek van de steen (de lange smalle zijde) wordt de diameter van de schoorsteen kleiner en worden de stenen opnieuw in kopverband verschervend (=verspringend) ten opzichte van de daarbuiten liggende rij gemetseld.

Bij het opmetselen van de onderhavige schoorsteen in 1919 wordt een werksteiger aan de binnenzijde van de schacht toegepast die bestaat uit een rond plateau van op balken gemonteerde houten planken. Vanaf dit plateau wordt de schoorsteen 'over de hand' gemetseld en gevoegd. In het midden van het plateau is een vierkant gat uitgespaard waardoor bouwmaterialen naar boven kunnen worden aangevoerd via het hart van de schacht. Hiertoe wordt bij de bouw van de tweede schoorsteen door Sjang Geelen een bok in de vorm van een driepoot op het plateau geplaatst. Voor het ophijsen van de stenen, specie, klimijzers e.d. wordt een paard gebruikt (in latere jaren werd hiervoor in de wereld van de schoorsteenbouw een elektrisch aangedreven bouwlier aangewend). Na het opmetselen van vijf lagen wordt de werksteiger op een hoger niveau aangebracht. Bij het metselen moet zoveel mogelijk voorkomen worden dat de metselmortel in de holle ruimtes van de stenen terechtkomt, omdat anders koudebruggen worden gevormd en de isolerende werking van de stenen teniet wordt gedaan.

Meer informatie over het metselen van een schoorsteen kunt u hier vinden:Fabrieksschoorstenen

Bouwkundige constructie en afmetingen

De 60 meter hoge schoorsteen bestaat uit 13 zogenaamde trommels. Dit zijn vakken die allemaal een verschillende wanddikte hebben. De hoogte en wanddikte van de trommels, alsmede de binnen- en buitenwerkse middellijn van de schoorsteen op verschillende hoogtes, zijn vastgelegd in de overeenkomst tussen ir. Wouda namens de Provinciale Waterstaat en de heer P.J.L. Smulders namens de firma Canoy-Herfkens in maart 1916. De volgende afmetingen worden genoemd:

Middellijn binnenwerks 2.35 m boven, 3.92 m onder.

Middellijn buitenwerks 2.87 m boven, 5.16 m op 8 m hoogte, 5.85 m op 1.50 m hoogte, en 6.22 m over de aanzet van de plint onder.

Onderstaande tabel geeft de wanddikte en vakhoogte van de 13 trommels van de schoorsteen weer. De tabel bevat ook gegevens van de schutwand. De 30 meter hoge schutwand heeft een inwendige middellijn van 2.50 m en bestaat uit 6 trommels.

Fig. 13. Blauwdruk van de schoorsteen. Gewaarmerkt door Canoy-Herfkens en Wouda, maart 1916.

Wanddikten en vakhoogten schoorsteen

Schoorsteen wand		Schutwand
Wanddikte (cm)	Vakhoogte (m)	Wanddikte (cm)	Vakhoogte (m)
26	5,00
33	5,00
38	5,00
43	5,00
48	5,00
53	5,00
58	5,00
65	5,00	11	6,00
70	4,00	14	6,00
75	4,00	16	5,00
80	4,00	21	5,00
100	6,50	26	4,00
115	1,50	31	4,00

Bij de overeenkomst is een tekening van de schoorsteen (met schutwand) gevoegd (zie figuur 13). Op de tekening staan de meeste van de bovengenoemde afmetingen vermeld. Op de tekening is verder te zien dat de schoorsteen een rond voetstuk heeft van 8.00 meter hoogte. Dit omvat de onderste twee trommels: de plint van 1.50 m en de basement van 6.50 m.

AAN DEZE PAGINA WORDT NOG GEWERKT.