Untersuchungen zum Feuchteverhalten und zur Porosität von thermisch modifiziertem Holz

An in Normalklima (20 °C, 65 % rel. LF) konditionierten Proben aus Fichten-, Buchen- und Eschenholz wurde der Einfluss einer thermischen Behandlung (Stickstoffatmosphäre, 170 bis 180 °C) auf das Verhalten gegenüber Feuchteänderungen untersucht. In Anlehnung an DIN EN ISO 15148:2003-03 bzw. DIN EN ISO 12572: 2001-09 wurden die Sorptionsgeschwindigkeit, Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl, der Wasseraufnahmekoeffizient und ergänzend mittels Quecksilberdruckporosimetrie der Porenanteil bestimmt. Infolge der thermischen Behandlung wurden die Rohdichten von Buche und Esche reduziert (bis -20 %) und die Gesamtporenvolumen erhöht (+3,2 % bzw. +23,4 %). Die thermisch behandelte Fichte hingegen weist zum Teil höhere Rohdichtewerte (+9 %) und damit eine Reduzierung des mittleren Porenanteils (-10 %) auf. Generell bewirkt das verwendete Modifizierungsverfahren eine Abnahme der Sorptionsgeschwindigkeit (bis -62 %) und des Wasseraufnahmekoeffizienten (bis -76 %) sowie eine Anhebung der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (bis +574 %). Aus den gewonnenen Ergebnissen lässt sich ableiten, dass das Diffusions- und Sorptionsverhalten von thermisch vergütetem Holz weniger von der Änderung der Dichte und des Porenvolumenanteils, sondern mehr durch die Modifizierung hervorgerufene Hydrophobierung beeinflusst wird.

Investigation on moisture behaviour and porosity of thermally modified timber.
The influence of thermal modification (nitrogen atmosphere, 170 to 180 °C) on the moisture behaviour of samples of spruce, beech and ash conditioned under standard climatic conditions (20 °C, 65 % relative humidity) was investigated. The sorption rate, water vapour resistance factor and water absorption coefficient were tested according to DIN EN ISO 15148: 2003-03 and DIN EN ISO 12572:2001-09. Further, the pore volume was determined using mercury porosimetry. As a consequence of the thermal treatment, the raw density of beech and ash was reduced (up to +20 %) and the total pore volume increased (+3.2 and +23.4 % respectively). The thermally modified spruce, in contrast, partially showed increased raw density values (+9 %) and thus a reduction of the pore portion (-10 %). Generally, treatment results in a decrease of the sorption rate (up to -62 %) and the water absorption coefficient (up to -76 %) as well as an increase of the water vapour resistance factor (up to +574 %). It can be derived from the determined results that the sorption and diffusion behaviour is not dependent on the increase (spruce) or the decrease (beech and ash) of the density and changes in pore volume portion involved, respectively. Primarily it is influenced by the hydrophobising of the thermal treatment.