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M. Wetzig/T. Sieverts/H. Bergemann/P. Niemz · Mechanische und physikalische Eigenschaften von mit dem Vakuumpress-Trocknungsverfahren thermisch behandeltem Holz
Bruchschlagarbeit Die Prüfung erfolgte mit einem Pendelschlagwerk (Mohr & Federhaff AG) mit einer Schlagkraft von 98,1 J nach DIN 52189. 65 Proben jeder Behandlung und Holzart wurden geprüft.
Wärmeleitfähigkeitsmessgerät λ-Meter EP-500 (LambdaMesstechnik GmbH Dresden) bestimmt. Die Prüfkörper wurden jeweils bei drei mittleren Messtemperaturen (10, 20, 30 °C) und einer Temperaturdifferenz zwischen den Messplatten von 10 K gemessen. Der Anpressdruck betrug 2500 N/mm2. Zur Charakterisierung der Wärmeleitfähigkeit wird der λ10-Wert angegeben. Dieser wird mittels Regressionsgleichung aus den erhaltenen Daten errechnet.
Schraubenauszugwiderstand Zur Bestimmung des Schraubenauszugwiderstandes nach DIN EN 1382 wurden je zu untersuchender Holzart und Vergütungsstufe 30 Prüfkörper (l/r/t: 75 × 25 × 75 mm3) angefertigt. Der Schraubenauszug wurde mit Schrauben (5 × 80; Firma SPAX®) in radialer Richtung mit einer Universalprüfmaschine der Firma Zwick (100 kN) geprüft. Die Prüfkörper wurden auf 3 mm vorgebohrt. Mit Gl. (6) wurde der Ausziehparameter f [N/mm2] errechnet.
Zugscherfestigkeit von Holzverklebungen Zur Prüfung der Verklebungsgüte wurden Zugscherproben nach DIN EN 302-1 gefertigt. Auftragsmengen und Pressdrücke entsprachen den Herstellerangaben (Klebfugendicke 0,1 mm). Da thermisch behandeltes Holz einen niedrigeren pH-Wert und eine veränderte Feuchteaufnahme besitzt, wurde der Einfluss der Presszeit in 3 Stufen untersucht. Angaben zu den verwendeten Klebstoffen, Auftragsmengen, Presszeiten und Pressdrücken enthält Tabelle 1.
Zwick (100 kN) bestimmt. 60 Prüfkörper jeder Holzart und Behandlungsintensität wurden untersucht.
f=
Fmax d ⋅ lp
(6)
mit: Fmax maximale Ausziehlast [N] d Durchmesser des glatten Schraubenschaftes [mm] Eindringtiefe der Schraube inklusive Spitze [mm]. lp Die Schrauben wurden vollständig durch die Prüfkörper hindurch geschraubt, so dass die Spitze auf der unteren Seite austrat. Die Dichte der Prüfkörper des Schraubenauszugwiderstandes wurde getrennt bestimmt. Dies erfolgte weil die Prüfkörper nicht aus den gleichen Brettern der Bruch- und Biegefestigkeitsbestimmungen geschnitten wurden, wodurch deren mittlere Dichte nicht auch jener der Schraubenauszugwiderstandsproben entsprechen musste. Sorption und Quellung Die Ermittlung der Sorptions- und Quellwerte erfolgte an 17 Proben (l/r/t: 10 × 20 × 20 mm3) jeder Holzart und Vergütungsstufe. Vor Beginn der Klimatisierung wurden die Proben darrgetrocknet. Bestimmt wurden die Dimensionen in radialer und tangentialer Richtung sowie die Massen bei 20 °C und 35 %, 50 %, 65 %, 80 % und 93 % relativer Luftfeuchte gemäß DIN 52184. Wärmeleitfähigkeit Die Wärmeleitfähigkeit wurde an jeweils einer Platte (l/r/t: 500 × 500 × 25 mm; Jahrringverlauf 60 bis 90°) jeder Holzart und Behandlungsstufe nach ISO 8302 im Einplatten-
4 Ergebnisse und Diskussion 4.1 Farbmessungen Die ermittelten Farbänderungen korrelierten mit der Behandlungsintensität. Mit ansteigender Behandlungstemperatur nahm der Gesamtfarbabstand ΔEab zu. Die Farbänderung war homogen über den gesamten Probenquerschnitt, was anhand der nahezu gleichen Gesamtfarbabstände der Radial- bzw. Tangentialflächen zu erkennen ist (Bild 1). Die Abbildung zeigt ebenfalls, dass Buche und Esche bei vergleichbaren Behandlungstemperaturen sehr ähnliche
Bild 1. Gesamtfarbabstand ΔEab des thermisch behandelten Holzes in Bezug auf unbehandeltes Referenzholz (Behandlungstemperatur: T1 < 200 °C, T2 > 200 °C); rad: radial, tang: tangential Fig. 1. Colour distance ΔEab of heat-treated wood samples compared to untreated wood (treatment temperature: T1 < 200 °C, T2 > 200 °C); rad: radial, tang: tangential
Tabelle 1. Pressparameter für die Herstellung der Zugscherproben nach DIN EN 302-1 Table 1. Press parameter for bonding the test samples to determine the bond strength in longitudinal tensile shear strength according to DIN EN 302-1 Klebstoff
Art
Auftrag
Pressdruck
Miracol 6400 Duo
2K-Weißleim (PVAc) (4D)
200 g/m2
Purbond HB 181
1K-PUR
Placol 4507 1
UF
Presszeit1 100 %
200 %
300 %
0,8 N/mm2
1h
2h
3h
200 g/m2
0,8 N/mm2
6,5 h
13 h
19,5 h
g/m2
N/mm2
8h
16 h
24 h
200
0,8
100 % entsprechen der Mindestpresszeit nach Herstellerangaben
Bauphysik 34 (2012), Heft 1
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