Einleitung und Problemstellung:Das Abbrandgeschehen und damit die Abbrandgeschwindigkeit spielen eine wichtige Rolle bei der Ermittlung der Feuerwiderstandsdauer von Holzkonstruktionen bzw. deren Dimensionierung. Gleichwohl sind die Ursachen für das unterschiedliche holzartenspezifische Abbrandverhalten nicht vollständig geklärt. Ziel der Arbeit ist es, zur Klärung der Ursachen des unterschiedlichen holzartenspezifischen Abbrandgeschehens beizutragen.Material, Methoden und Methodenentwicklung:Fehlerfreie Kleinproben von Fichte, Kiefer, Lärche, Buche, Ahorn und Eiche wurden im sogenannten Kleinprüfstand unter normierten Bedingungen einseitig beflammt. Der Temperaturverlauf im Inneren der Kleinproben sowie der Abbrand wurden kontinuierlich erfasst.Es wurden zwei Methoden entwickelt, mit denen die vor und im Bereich der Abbrandgrenze entstehenden Brandgase während des Brandes in Adsorptionsröhrchen überführt und anschließend mittels Mikrowellen-Thermodesorber und GC/MS analysiert werden können.Zur Ergänzung und Überprüfung der Brandgasanalysen wurde mit chemischen Methoden untersucht, wie sich die Zusammensetzung des Holzes aufgrund der thermischen Belastung verändert hatte.Mit mikroskopischen Untersuchungen wurde überprüft, inwieweit die Struktur des Holzes die Abbrandgeschwindigkeit beeinflusst.Ergebnisse:Zwischen den Rohdichten der Hölzer und deren Abbrandgeschwindigkeiten konnte kein Zusammenhang festgestellt werden.Aus Temperaturdiagrammen ging hervor, dass im Bereich von etwa 200 bis 400 °C exotherme, chemische Abbauprozesse der Zellwand das Abbrandgeschehen bestimmen.Mit Hilfe von Temperaturprofilen wurde gezeigt, dass die Isolation der Holzkohle bei allen untersuchten Holzarten vergleichbar ist und somit nicht als Ursache für das unterschiedliche Abbrandverhalten in Frage kommt. Die Stabilität der Holzkohle war in Faserrichtung höher als quer zur Faser.Die mikroskopischen Untersuchungen zeigten, dass die Holzstruktur unter Brandbelastung abgesehen von einer Volumenschwindung weitgehend erhalten bleibt. Das Ausmaß der thermisch bedingten strukturellen Veränderungen ist bei den einzelnen Holzarten vergleichbar.Es konnte gezeigt werden, dass der holzartenspezifische anatomische Aufbau und die damit einhergehende unterschiedliche Durchlässigkeit für Brandgase sich bei einer Brandbelastung nach der ETK (Einheits-Temperaturzeitkurve) nicht auf die Abbrandgeschwindigkeit auswirkten.Die erfassten Brandgaskomponenten wurden, nach Holzarten unterteilt, dokumentiert und den Ergebnissen von Pyrolyse- und anderen Brandversuchen gegenübergestellt.Die Veränderung der Brandgaszusammensetzung bei den einzelnen Holzarten unter zunehmender thermischer Belastung wurde aufgezeigt und schließlich getrennt nach Nadel- und Laubhölzern verglichen. Es zeigte sich, dass der chemische Aufbau des Holzes wesentlich dessen Abbrandgeschwindigkeit beeinflusst. Aus den Untersuchungsergebnissen wurden Erklärungen für das jeweilige Abbrandverhalten abgeleitet. Dabei wurden die Analysenergebnisse zur Veränderung der chemischen Zusammensetzung des brandbelasteten Holzes berücksichtigt.     «

Einleitung und Problemstellung:Das Abbrandgeschehen und damit die Abbrandgeschwindigkeit spielen eine wichtige Rolle bei der Ermittlung der Feuerwiderstandsdauer von Holzkonstruktionen bzw. deren Dimensionierung. Gleichwohl sind die Ursachen für das unterschiedliche holzartenspezifische Abbrandverhalten nicht vollständig geklärt. Ziel der Arbeit ist es, zur Klärung der Ursachen des unterschiedlichen holzartenspezifischen Abbrandgeschehens beizutragen.Material, Methoden und Methodenentwicklung:Fe...     »

Introduction and problem definition:The burning process and thus the burning rate, play an important role when determining the fire resistance duration of timber constructions respectively when designing their dimensions. Nevertheless, the causes for the different wood-specific combustion behaviour are not completely clarified. The aim of this work is to contribute to the clarification of the reasons for the different wood-specific burning process.Material, methods and method development:Small clear samples of spruce, pine, larch, beech, maple and oak were exposed to unilateral fire load in accordance with standardised conditions in a so called small scale test stand. The temperature progress inside the small clear samples as well as the burning rate, was continuously measured.Two methods were developed that make it possible to convert the fire gases formed before and in the combustion boundary during the fire into adsorption tubes. The adsorbed fire gases were analysed by means of a microwave-thermodesorber and a GC/MS.In order to add and verify the gas analyses it was investigated with chemical methods how the composition of the wood had changed due to the thermal load.Furthermore, it was tried to find out by microscopical methods to what extent the structure of wood affects the burning rate.Results:No relationship was found between the mass burning rate and the density of the wood species under study.Temperature diagrams showed that within the range of approximately 200 to 400 °C, exothermic chemical decomposition processes of the cell wall determine the burning process.With temperature profiles, it was demonstrated that the isolation of the charcoal is comparable for all examined wood species and is therefore no reason for the different combustion behaviour. The stability of the charcoal was higher in grain direction than transverse to it.The microscopic investigations allowed verifying that although the wood is destroyed under fire load, its structure remains almost undamaged except for the volume shrinking. The extent of the thermally caused structural changes is comparable between the individual wood species.It could be revealed that the unequal anatomical structure of the examined wood species, and therefore the different permeability for fire gases, did not influence the burning rate during a fire load according to the ETK (standardised temperature-time curve).The captured fire gas components were documented separately according to wood species and compared with the results of pyrolysis tests and other burning experiments.The change of the fire gas composition under increasing thermal load was pointed out for the different wood species and finally compared separately for softwood and hardwood. It was observed that the chemical structure of the wood affects substantially its burning rate. From the results of the investigations explanations for the respective combustion behaviour were derived. Thereby, the analyses referring to the variation of the chemical composition of the fire-loaded wood were taken into consideration.     «

Introduction and problem definition:The burning process and thus the burning rate, play an important role when determining the fire resistance duration of timber constructions respectively when designing their dimensions. Nevertheless, the causes for the different wood-specific combustion behaviour are not completely clarified. The aim of this work is to contribute to the clarification of the reasons for the different wood-specific burning process.Material, methods and method development:Small c...     »