Dauerhaftigkeit und mechanische Stabilität von Terrassendielen bei erhöhter Temperatur – Ein Werkstoffvergleich: WPC, thermisch modifiziertes Holz und Massivholz

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird die Dauerhaftigkeit von Terrassendielen aus verschiedenen Materialien bezüglich der Standfestigkeit während eines Zyklustests untersucht. Als Vergleichsmaterialien wurden Terrassendielen aus diversen Hölzern, thermisch modifiziertem Holz (TMT) und Wood-Polymer-Composites (WPC) verwendet. Als Grundlage für die Festlegung der Temperaturen für die Biegeprüfung nach EN 310 an Profilen wurden die Oberflächentemperaturen der Dielen an einem durchschnittlich heißen Sommertag gemessen. Alle Proben wurden dann einem Zyklustest nach EN 321 unterzogen und die Biegeprüfung bei unterschiedlichen Temperaturen wiederholt. Alle Holzdielen wiesen danach deutlich sichtbare Risse auf und einige waren verzogen oder gebrochen. Die Holzdielen zeigten bezüglich der optischen Erscheinung Vorteile gegenüber den Thermohölzern. Einige WPC-Dielen wiesen stirnseitig sehr feine Risse auf, welche zusätzlich mittels Röntgen-Computertomografie (CT) analysiert wurden. Bis auf jene WPC-Diele mit höherem Holzanteil zeigten sich an den WPC-Dielen keine bedeutenden Änderungen nach dem Zyklustest. Die CT-Analyse zeigte, dass die WPC-Diele mit höherem Holzanteil im Inneren mehrere feine Risse über die ganze Probe aufwies. Diese Fehlstellen lassen sich über das ganze Volumen deutlich zeigen und darstellen, wodurch die Gesamtschädigung sichtbar wird. Bei WPC wurden keine Oberflächenrisse beobachtet.

Abstract

This article deals with the differences in the long-term durability and thermal stability under load of terrace deckings from various materials. The tested materials were deckings made of wood, thermally modified timber (TMT), and wood–polymer–composites (WPC). For the determination of the test temperatures for component testing according to EN 310, the surface temperatures of the decks during a normal hot summer day were measured. A cyclic test according to EN 321 was applied to all decking materials. Afterwards the component testing was repeated. All wooden samples reveal considerable cracks, some were twisted, and few were even broken. In particular regarding the optical appearance, wood decks show advantages against the TMT decks. Some WPC decks show very fine cracks on the face, which were additionally analyzed by means of X-ray computed tomography (CT). Except for the WPC deck with higher wood content, no WPC deck revealed significant changes after the cyclic test. The CT analysis was also suitable to find cracks inside the materials and illustrate them. Thus, the whole damage inside a sample could be characterized by calculating a kind of error pattern. No considerable cracks or failures could be observed on the WPC decks.