DE102012206471B4

DE102012206471B4 - Verfahren zur Prüfung eines Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz

Info

Publication number: DE102012206471B4
Application number: DE102012206471.0A
Authority: DE
Inventors: H. Wolf Jbach; Gunthard Scholz
Original assignee: B I Entwicklungs & Lizenzgmbh; B-I Entwicklungs- & Lizenzgesellschaft Mbh
Current assignee: Scholz Gunthard Dr De
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: DE102012206471A8; DE102012206471A1

Abstract

Verfahren zur Prüfung eines Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz, wobei eine Probe des Vollholzes an einer Oberfläche für eine vorgegebene Zeit unter vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens ein für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die oder eine andere Oberfläche der bereits beflammten Probe und/oder eine Oberfläche einer weiteren Probe des gleichen oder selben Vollholzes abgetragen wird und eine dadurch freigelegte weitere Oberfläche oder dadurch freigelegte weitere Oberflächen für eine weitere vorgegebene Zeit unter weiteren vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens der oder ein weiterer für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz, wobei eine Probe des Vollholzes an einer Oberfläche für eine vorgegebene Zeit unter vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens ein für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird.
Ein derartiges Verfahren ist im Stand der Technik bekannt und durch die das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen betreffenden Normen DIN 4102-1, 4102-15 und 4102-16 des Deutschen Instituts für Normung e. V. genormt. Bei diesem Verfahren werden Probekörper des zu untersuchenden Bauteils in einem Brandschacht untersucht. Der Brandschacht besteht aus einem senkrecht stehenden Gehäuse mit quadratischem Querschnitt, in das von unten ein gleichbleibender Luftstrom eingeblasen wird. Darin ist ein quadratischer Gasbrenner angeordnet, der zur Beflammung der Probekörper dient. Die Probekörper weisen dabei jeweils eine Breite von 190 mm, eine Länge von 1000 mm und eine Tiefe von maximal 80 mm auf. Die Probekörper sind in einem Gestell schlotartig um den Brenner herum angeordnet. Die Beflammung erfolgt für zehn Minuten. Nach dem Beflammen wird die Restlänge ermittelt. Als Restlänge gilt der weder an der Oberfläche noch im Inneren verbrannte oder verkohlte Teil einer Probe. In der Baustoffklasse B1 (schwer entflammbar) wird ein Baustoff klassifiziert, wenn der Mittelwert der Restlängen jedes Probekörpers mindestens 15 cm beträgt und dabei keine Probe eine Restlänge von 0 cm aufweist, bei keinem Versuch eine mittlere Rauchgastemperatur von 200°C überschritten wird und die Proben nur soweit mit einer Flamme nachbrennen, nachglimmen oder nachschwelen, dass die Anforderungen an die Restlänge erfüllt werden.
Der Erfinder des erfindungsgemäßen Verfahrens hat festgestellt, dass das Ergebnis der Prüfung des Brandverhaltens von Baustoffen und Bauteilen nach den obigen Normen bei mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz häufig vom tatsächlichen Brandverhalten des, beispielsweise in einem Gebäude, verbauten Vollholzes abweicht. Die Abweichung zeigte stets eine bessere Entflammbarkeit, als es nach der normgemäßen Prüfung zu erwarten war. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein aussagekräftigeres Verfahren zur Prüfung des Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Prüfung eines Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz vorgesehen, wobei eine Probe des Vollholzes an einer Oberfläche für eine vorgegebene Zeit unter vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens ein für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird. Zusätzlich wird die oder eine andere Oberfläche der bereits beflammten Probe und/oder eine Oberfläche einer weiteren Probe des gleichen oder selben Vollholzes abgetragen und eine dadurch freigelegte weitere Oberfläche für eine weitere vorgegebene Zeit unter weiteren vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens der oder ein weiterer für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt. Bei der Probe handelt es sich im Allgemeinen um einen Probekörper, beispielsweise mit den oben genannten Maßen.
Der Erfinder hat erkannt, dass die Ursache für die mangelnde Aussagekraft des bisherigen Prüfverfahrens darin besteht, dass bei mit Brandschutzmittel behandeltem Vollholz unter der Oberfläche liegendes Holz in unterschiedlichem Maße brennbar und brandschutzmittelhaltig ist. Beim Verbauen des Holzes wird das Holz unter der Oberfläche durch Bohren, Sägen oder sonstiges Bearbeiten, jedoch häufig für eine Beflammung im Brandfall zugänglich, so dass das Brandverhalten des unter der Oberfläche liegenden Holzes für eine Aussage über das Brandverhalten des verbauten Holzes hochrelevant ist. Das Verfahren ist umso aussagekräftiger, je tiefer die durch Abtragen des Holzes freigelegte weitere Oberfläche ursprünglich im intakten Vollholz lag. Dazu kann das Holz einseitig abgetragen werden. Dadurch ist es unter Erhalt einer größtmöglichen Reststärke der Probe möglich, eine weitere Oberfläche freizulegen, die ursprünglich in der Mitte des intakten Vollholzes lag. Als günstig hat es sich beispielsweise erwiesen, wenn von einem 4 cm dicken Probekörper 2 cm abgetragen werden. Das Abtragen kann durch eine spannabhebende Bearbeitung, insbesondere Hobeln, erfolgen.
Im Allgemeinen werden die Probe und die weitere Probe bei der Durchführung des weiteren Verfahrens jeweils vertikal angeordnet. Für die Vergleichbarkeit des Brandverhaltens der Probe und der weiteren Probe ist es günstig, wenn die Probe und die weitere Probe dieselben Maße aufweisen.
Der Parameter oder der weitere Parameter kann ausgewählt sein aus der Zeit zwischen dem Beginn des Beflammens und einer Entzündung der Probe oder der weiteren Probe, der Zeit zwischen dem Beginn des Beflammens und dem Erreichen eines vorgegebenen Verbrennungsgrads der Probe oder der weiteren Probe, der maximalen Höhe einer beim Beflammen an der Probe oder der weiteren Probe entstehenden Flamme, der Temperatur von beim Beflammen entstehendem Rauchgas, der Menge und/oder Dichte von beim Beflammen entstehendem Rauchgas, dem Gehalt an mindestens einem Schadstoff in beim Beflammen entstehendem Rauchgas, der Länge eines an der Oberfläche oder der weiteren Oberfläche entstandenen verkohlten oder nicht verkohlten Bereichs, der Zeit zwischen einem Beginn oder Beenden des Beflammens der Probe und der weiteren Probe und einem Erlöschen einer dabei jeweils entstehenden Flamme und der Zeit zwischen einem Beginn oder Beenden des Beflammens oder einem Erlöschen einer dabei jeweils entstehenden Flamme und einem Ende eines Nachglimmens. Bei dem Schadstoff kann es sich um Schwefel oder um ein Halogenid handeln.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Probe und die weitere Probe jeweils separat oder gemeinsam in einem Brandkasten oder einem Brandschacht angeordnet. An der Probe und der weiteren Probe kann, insbesondere jeweils, ein definierter Luftstrom vorbeiströmen. Die vorgegebene Zeit oder die weitere vorgegebene Zeit kann im Bereich von 1 Minute bis 20 Minuten, insbesondere 5 Minuten bis 15 Minuten, liegen und insbesondere 10 Minuten betragen.
Die vorgegebenen Bedingungen und die weiteren vorgegebenen Bedingungen umfassen bei einem Ausführungsbeispiel einen Beflammungswinkel, d. h. den Winkel, in dem eine Flamme auf die Oberfläche oder die weitere Oberfläche auftrifft, eine Strömungsgeschwindigkeit eines/des Luftstroms, die Art, Größe, Temperatur und/oder Intensität einer zum Beflammen eingesetzten Flamme und/oder eine Position, an der die Probe und/oder die weitere Probe beflammt wird. Die vorgegebene Zeit und die weitere vorgegebene Zeit können identisch sein. Auch die vorgegebenen Bedingungen und die weiteren vorgegebenen Bedingungen können identisch sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 Vier Probekörper von im Brandschachttest nach DIN 4102-1 getestetem Kiefernholz,
2 die in 1 gezeigten Probekörper nach einem Abhobeln der bereits beflammten Seite und einem Drehen der Probekörper um jeweils 180°, so dass die zuvor beflammte Stelle oben angeordnet ist, nach einem weiteren Brandschachttest und
3 vier Probekörper aus Kiefernholz, die zuvor nicht beflammt worden waren, nach einem Abhobeln der Oberfläche um 2 cm und der Durchführung eines Brandschachttests.
Die Maße aller hier gezeigten Probekörper betrugen ursprünglich jeweils 190 mm × 1000 mm × 40 mm. Bei der Durchführung des Brandschachttests mit den in 1 gezeigten Probekörpern erreichte das Rauchgas eine Temperatur von 115°C. Es wurde eine maximale Flammenhöhe von 60 cm erreicht. Die Restlänge des unverbrannten und unverkohlten Probekörpers betrug 36 bis 39 cm.
2 zeigt die bereits im ersten Brandschachttest beflammten Probekörper nach einem Abhobeln auf eine Stärke von 20 mm und einer erneuten Durchführung des Brandschachttests. Dabei wurden eine Rauchgastemperatur von 115°C und eine maximale Flammenhöhe von 60 cm erreicht. Die Restlänge des unverbrannten und unverkohlten Probekörpers betrug hier 28 und 30 cm.
Bei dem in 3 dargestellten Versuchsergebnis wurden vorher nicht beflammte Probekörper um 20 mm auf eine Stärke von 20 mm abgehobelt. Bei der anschließenden Durchführung des Brandschachttests ergaben sich eine Rauchgastemperatur von 126°C und eine Restlänge des unverbrannten und unverkohlten Probekörpers von 18 bis 23 cm.
Die Versuche zeigen, dass die hier untersuchten Probekörper auch nach einem Abtragen der Oberfläche schwer entflammbar sind.

Claims

Verfahren zur Prüfung eines Brandverhaltens von mit einem Brandschutzmittel behandeltem Vollholz, wobei eine Probe des Vollholzes an einer Oberfläche für eine vorgegebene Zeit unter vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens ein für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die oder eine andere Oberfläche der bereits beflammten Probe und/oder eine Oberfläche einer weiteren Probe des gleichen oder selben Vollholzes abgetragen wird und eine dadurch freigelegte weitere Oberfläche oder dadurch freigelegte weitere Oberflächen für eine weitere vorgegebene Zeit unter weiteren vorgegebenen Bedingungen beflammt und mindestens der oder ein weiterer für das Brandverhalten relevanter Parameter bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe und die weitere Probe jeweils vertikal angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe und die weitere Probe dieselben Maße aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter oder der weitere Parameter ausgewählt ist aus der Zeit zwischen dem Beginn des Beflammens und einer Entzündung der Probe oder der weiteren Probe, der Zeit zwischen dem Beginn des Beflammens und dem Erreichen eines vorgegebenen Verbrennungsgrads der Probe oder der weiteren Probe, der maximalen Höhe einer beim Beflammen an der Probe oder der weiteren Probe entstehenden Flamme, der Temperatur von beim Beflammen entstehendem Rauchgas, der Menge und/oder Dichte von beim Beflammen entstehendem Rauchgas, dem Gehalt an mindestens einem Schadstoff in beim Beflammen entstehendem Rauchgas, der Länge eines an der Oberfläche oder der weiteren Oberfläche entstandenen verkohlten oder nicht verkohlten Bereichs, der Zeit zwischen einem Beginn oder Beenden des Beflammens der Probe und der weiteren Probe und einem Erlöschen einer dabei jeweils entstehenden Flamme und der Zeit zwischen einem Beginn oder Beenden des Beflammens oder einem Erlöschen einer dabei jeweils entstehenden Flamme und einem Ende eines Nachglimmens.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem Schadstoff um Schwefel oder ein Halogenid handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Probe und die weitere Probe jeweils separat oder gemeinsam in einem Brandkasten oder einem Brandschacht angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Probe und der weiteren Probe, insbesondere jeweils, ein definierter Luftstrom vorbeiströmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Zeit oder die weitere vorgegebene Zeit im Bereich von 1 min bis 20 min, insbesondere 5 min bis 15 min, liegt und insbesondere 10 min beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebenen Bedingungen und die weiteren vorgegebenen Bedingungen einen Beflammungswinkel, eine Strömungsgeschwindigkeit eines/des Luftstroms, die Art, Größe, Temperatur und/oder Intensität einer zum Beflammen eingesetzten Flamme und/oder eine Position, an der die Probe und/oder die weitere Probe beflammt wird, umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Zeit und die weitere vorgegebene Zeit identisch sind und/oder die vorgegebenen Bedingungen und die weiteren vorgegebenen Bedingungen identisch sind.