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Quellen und Schwinden

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Definition


Unter Quellen und Schwinden versteht man die Dimensionsänderung eines Holzkörpers durch Wasseraufnahme bzw. Wasserabgabe.

 

Volumenänderung


Die Volumenänderung setzt sich zusammen aus drei linearen Dimensionsänderungen in den Richtungen:

  • Tangential   (4 - 14%)
  • Radial          (2 - 8,5%)
  • Longitudinal (0,1- 0,35%)

Die gesamte Volumenänderung kann zwischen (7 - 21%) liegen.

Eine Volumenänderung tritt erst dann auf, wenn der sogenannte Fasersättigungspunkt überschritten wird.

 

Fasersättigungspunkt


Der Fasersättigungspunkt (eher Fasersättigungsbereich) beschreibt den Bereich der Holzefeuchte im Holz in dem Wasser nur noch in gebundener Form vorliegt bzw. noch in gasförmiger oder flüssiger Form. Hier ein Beispiel:
- Bei einer Holzfeuchte von weniger als 20% liegt Wasser nur noch in gebundener Form im Holz vor, also in den Zellwänden
- Bei einer Holzfeuchte von 40% liegt zusätzlich freies Wasser, als Gas und/oder Flüssigkeit im Holz vor, also in den Zelllumen.
Der Fasersättigungspunkt liegt je nach Holzart zwischen 26% und 32% Holzfeuchte.
Angenommen wir haben Eichenholz mit einer Holzfeuchte von 70% und wollen dies trocknen. Der Fasersättigungspunkt liegt bei etwa 30% Holzfeuchte. Beim Trocknen bis 30% Holzfeuchte verzeichnen wir keine Volumenänderung, da nur das freie Wasser aus den Lumina entzogen wird. Trocknen wir ab diesem Punkt weiter bis 0% (darrtrockener Zustand) müssen wir mit einer Volumenänderung von etwa 10% rechnen da nun das gebundene Wasser aus den Zellwänden gezogen wird (lineare Dimensionsänderung siehe Oben)

 

Abhängigkeit


Die Quellung und Schwindung ist weiterhin Abhängig von der Rohdichte des jeweiligen Holzes, besonders in bestimmten Bereichen (Reaktionsholz -> Zugholz, Druckholz) lassen abweichende Schwindverhalten feststellen. Außerdem haben z.B. die Trocknungstemperatur und die Trocknungsgeschwindigkeit Auswirkungen auf den Quellungs - und Schwindungsvorgang.

 

Praxis


In der Praxis arbeitet man mit Quell- und Schindmaßen die jeweils relative Größen bezogen auf den Ausgangszustand sind und für die jeweilige Anwendung aus der Literatur (z.B. Holzlexikon oder Holzatlas) entnommen werden können.
Auch die Quell- und Schwindmaße verschiedener Holzwerkstoffe in Abhängigkeit von Holzartenmischung, Bindemittel, Hydrophobierungsmittel und verfahrenstechnischer Parameter sind in der Literatur und DIN - Normen z.B DIN 68100:1977 zu finden.

 


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