Zum Brandverhalten von gipsgebundenen Spanplatten

Zusammenfassung

Untersucht wurde das Brandverhalten von gipsgebundenen Laborspanplatten mit unterschiedlichen Holzanteilen von 15% bis 40%. Zur Herstellung der Platten wurden Späne aus Pappel-, Kiefern- und Erlenholz und aus alten Spanplatten verwendet. In einigen Versuchsvarianten wurden mit Brandschutzmittel behandelte Späne eingesetzt. Die Rohdichte der Platten lag zwischen 950 kg/m³ und 1300 kg/m³. Zur Beurteilung des Brandverhaltens wurden nach DIN 4102 der Ofenversuch, die Heizwertbestimmung und die Messung der Rauchdichte ausgewählt.

Die in der Arbeit vorgelegten Ergebnisse zeigen, daß das Brandverhalten gipsgebundener Spanplatten weitgehend vom Holz-Gips-Verhältnis wie auch von der Rohdichte beeinflußt werden kann. In den Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß bei einem Holzanteil unter 25% gipsgebunde Spanplatten die Baustoffklasse A2 nach DIN 4102 erreichen können. Die maximale Temperaturerhöhung im Ofenversuch blieb bis zu einem Holzanteil von 35% unterhalb der Normanforderung von 50 K. Bezüglich Flammenhöhe und Branddauer wurden die Grenzwerte der Norm nur bis zu einem Holzanteil von 25% eingehalten. Die Verwendung von Schutzmittel für die Holzpspäne führte vor allem zur Verzögerung der Flammenentwicklung und damit zu einer deutlich verkürzten Branddauer.

Eine gute Korrelation zeigt sich bei den durchgeführten Rauchdichtemessungen zwischen der Rauchentwicklung und dem Holzanteil. Unabhängig davon, welche Methode zur Untersuchung der Platten ausgewählt wurde, liegen die ermittelten Ergebnisse besonders für Holzanteile im Bereich von 15% bis 25% und für Rohdichte von 1050 bis 1200 kg/m³ wesentlich unter den geforderten Grenzwerten.

Bei den ermittelten Heizwerten wird eine deutliche Abhängigkeit von dem Holzanteil der Gipsspanplatten festgestellt. Außerdem sind die Heizwerte von den Gipsspanplatten mit Recyclingspänen aus alten Spanplatten etwas höher als von Gipsspanplatten mit Kiefernholzspänen. Der Grenzwert von 4200 kWs/kg nach DIN 4102 wird von den geprüften Platten nicht überschritten.

Bei der Beurteilung des Brandverhaltens von gipsgebundenen Spanplatten in Abhängigkeit von der Holzart und von Recyclingspänen aus alten Spanplatten, wurde nur zwischen diesen beiden Spansortimenten ein deutlicher Unterschied festgestellt, während zwischen den Holzarten bezüglich des Brandverhaltens keine Differenzen beobachtet wurden.

Abstract

The fire behaviour of gypsum-bonded laboratory particleboards with varying wood contents ranging from 15 to 40% was investigated. Chips from poplar, pine and alder and from old particleboards were used to manufacture the test boards. In some test variants chips were used that had been treated with fire retardants. Board density ranged from 950 kg/m³ to 1300 kg/m³. Fire behaviour was assessed by means of the furnace test according to DIN 4102, the determination of calorific potential and smoke density measurements.

The results presented in this paper show that the fire behaviour of gypsum-bonded particleboards can be influenced to a large extent by the wood/gypsum ratio as well as by density. The investigations proved that with a wood content below 25% gypsum bonded particleboards may reach the classification “structural material class A2” of DIN 4102. Up to a wood content of 35% the maximum temperature increase in the furnace test remained below the standard requirement of 50 K. Flame height and fire duration were within the standard boundary values only up to a wood content of 25%. The use of fire retardants for wood chips led mainly to a retardation in flame development and hence to a distinctly curtailed fire duration.

Concerning smoke density measurements good correlation existed between smoke development and wood content. Independent of the method selected to test the boards values were found to lie considerably below the required boundary values, especially for wood contents in the range of 15 to 25%.