✎ Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen [Umweltschuzzug WIKI]

<h1 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5"><svg viewBox="0 0 24 24" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1em" height="1em" role="presentation" class="iconify mr-2"><path d="M13 9h5.5L13 3.5V9M6 2h8l6 6v12a2 2 0 0 1-2 2H6a2 2 0 0 1-2-2V4c0-1.11.89-2 2-2m9 16v-2H6v2h9m3-4v-2H6v2h12z"/></svg> Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen</h1>
<div class="level1">

</div>

<h2 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Baustoffe</h2>
<div class="level2">

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Stahl</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1"> sehr guter Wärmeleiter, gleichmäßige Erwärmung</li>
<li class="level1"> nimmt Zug- und Druckbelastungen auf</li>
<li class="level1"> bis zu gewissen Grenzen elastisch (geht nach Belastung in die ursprüngliche Form zurück)</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1 node"> starke Wärmeausdehnung<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level2"> Berechnung: Wärmeausdehnungskoeffizient · erhitze Länge (Spannweite) · Temperaturdifferenz<br/>
Beispiel: 25 m Spannweite, Erwärmung um 600 °C (bzw. Kelvin)<br/>
0,01 mm/(m·K) · 25 m · 600 K = 150 mm = 15 cm!</li>
<li class="level2"> sich ausdehnende Träger können angrenzende Konstruktionen verschieben/umstoßen,</li>
<li class="level2"> entwickeln enorme Kräfte wenn die Ausdehnung behindert wird</li>
<li class="level2"> können beim Erkalten (bzw. beim schnellen Abkühlen durch Löschmittel) herunterfallen, wenn Sie das Auflager im erhitzten Zustand weggedrückt haben und danach "zu kurz" sind</li>
</ul>
</li>
<li class="level1 node"> verliert bei Erwärmung seine Festigkeit<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level2"> 50% bei ca. 500°C</li>
<li class="level2"> 2/3 bei ca. 700°C</li>
<li class="level2"> bei noch höheren Temperaturen ist mit Einsturz zu rechnen, da die Tragfähigkeit dann nicht einmal mehr für das Eigengewicht ausreicht.</li>
</ul>
</li>
<li class="level1"> Brandübertragung durch Wärmeleitung</li>
<li class="level1"> schlagartiger Einsturz, kündigt sich nicht an</li>
</ul>

</div>

<h4>wichtige Daten</h4>
<div class="level4">

<span class='np_break'> </span>
<div class="table-responsive"><table class="inline table table-striped table-condensed">
	<tr class="row0">
		<td class="col0"> Dichte </td><td class="col1"> ca. 7,85 kg/dm³ </td>
	</tr>
	<tr class="row1">
		<td class="col0"> Wärmeleitfähigkeit </td><td class="col1"> ca. 60 W/(m·K) </td>
	</tr>
	<tr class="row2">
		<td class="col0"> Wärmeausdehnungskoeffizient </td><td class="col1"> ca. 0,01 mm/(m·K) </td>
	</tr>
</table>
<span class='np_break'> </span>
</div>
</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Beton</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1"> geringe Wärmeleitfähigkeit</li>
<li class="level1"> nur auf Druck belastbar</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Erwärmung zunächst nur in den äußeren Schichten → Abplatzungen durch Ausdehnung des eingelagerten Wassers und von Zuschlagstoffen</li>
</ul>

</div>

<h4>wichtige Daten</h4>
<div class="level4">

<span class='np_break'> </span>
<div class="table-responsive"><table class="inline table table-striped table-condensed">
	<tr class="row0">
		<td class="col0"> Dichte </td><td class="col1"> ca. 0,2 bis 2,8 kg/dm³ </td>
	</tr>
	<tr class="row1">
		<td class="col0"> Wärmekapazität </td><td class="col1"> ca. 0,08 kJ/(kg·K) </td>
	</tr>
	<tr class="row2">
		<td class="col0"> Wärmeleitfähigkeit </td><td class="col1"> ca. 0,5 bis 2,1 W/(m·K) </td>
	</tr>
	<tr class="row3">
		<td class="col0"> Wärmeausdehnungszahl </td><td class="col1"> ca. 0,01 mm/(m·K) </td>
	</tr>
</table>
<span class='np_break'> </span>
</div>
</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Stahlbeton</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1"> auf Druck und Zug belastbar</li>
</ul>

<p>
Die sonstigen Daten entsprechen denen von normalem Beton.
</p>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> sobald die Stahleinlagen freiliegen → weitere Betonschichten platzen durch die stärkere Erwärmung des Stahls ab → Tragfähigkeitsverlust → Einsturz</li>
</ul>

<p>
Sonderfall Spannbeton:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> durch die schlankeren Querschnitte werden die Bauteile schneller durchwärmt</li>
<li class="level1"> kritische Temperatur der Stahleinlage bei 350 °C</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Holz</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> schlechter Wärmeleiter</li>
<li class="level1"> keine Längenausdehnung</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Einsturzgefahr ab 50%-tigem Verlust des tragenden Querschnitts</li>
<li class="level1"> Einsturz kündigt sich durch Knacken und Knirschen an</li>
<li class="level1"> Einsturz tragender Teile kann durch Löschen/Kühlen verhindert bzw. verzögert werden.</li>
</ul>

</div>

<h4>Nagelplattenbinder</h4>
<div class="level4">

<p>
&lt;WRAP group>
&lt;WRAP half column>
Vorsicht bei Nagelplattenbindern (2. Bild): Diese werden oftmals z.B. bei <b>Discountern (Aldi, Lidl, Netto, usw.)</b> für die <b>Dachkonstruktion</b> verwendet. Es gibt &lt;wrap danger>keine statischen Reserven&lt;/wrap>, was beim Versagen eines Binders eine Kettenreaktion hervorruft da die weiteren Binder die Last nicht aufnehmen können. Bei Hitzeeinwirkung &lt;wrap danger>versagen diese erfahrungsgemäß nach 10 bis 15 Minuten&lt;/wrap>, was in der Folge zum &lt;wrap danger>Einsturz der kompletten Dachkonstruktion&lt;/wrap> führt. Da das Versagen vom metallenen Nagelplattenbinder und nicht von der Holzkonstruktion ausgeht <b>kündigt sich ein Einsturz nicht an</b>!
</p>

<p>
Für konkrete Einsatzhinweise siehe <a href="/doku.php?id=brand:dachstuhlbrand#nagelplattenbinder" class="wikilink1" title="brand:dachstuhlbrand" data-wiki-id="brand:dachstuhlbrand">Dachstuhlbrand</a>.
&lt;/WRAP>
</p>

<p>
&lt;WRAP half column>
<img src="/lib/exe/fetch.php?media=brand:allgemein:lidl.jpg" class="media img-responsive" title="LIDL-Markt mit Nagelplattenbinder-Dach" alt="LIDL-Markt mit Nagelplattenbinder-Dach" />
</p>

</div>

<h4>wichtige Daten</h4>
<div class="level4">

<span class='np_break'> </span>
<div class="table-responsive"><table class="inline table table-striped table-condensed">
	<tr class="row0">
		<td class="col0"> Rohdichte </td><td class="col1"> ca. 0,45 bis 0,83 kg/dm³ </td>
	</tr>
	<tr class="row1">
		<td class="col0"> Wärmeleitfähigkeit </td><td class="col1"> ca. 0,14 bis 0,23 W/(m·K) </td>
	</tr>
	<tr class="row2">
		<td class="col0"> <a href="/doku.php?id=cbrn:allgemein:cbrn-lexikon:zuendtemperatur" class="wikilink1" title="cbrn:allgemein:cbrn-lexikon:zuendtemperatur" data-wiki-id="cbrn:allgemein:cbrn-lexikon:zuendtemperatur">Zündtemperatur</a> </td><td class="col1"> ca. 270 bis 340 °C </td>
	</tr>
	<tr class="row3">
		<td class="col0"> Zersetzungstemperatur </td><td class="col1"> ca. 110 °C </td>
	</tr>
	<tr class="row4">
		<td class="col0"> Verbrennungstemperatur </td><td class="col1"> ca. 1100 °C </td>
	</tr>
	<tr class="row5">
		<td class="col0"> Abbrandgeschwindigkeit </td><td class="col1"> ca. 0,4 bis 1,1 mm/min </td>
	</tr>
</table>
<span class='np_break'> </span>
</div>
</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">künstliche Steine</h3>
<div class="level3">

<p>
aus Lehm, Ton, Zement, Kalk, usw.
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1"> geringe Wärmeleitfähigkeit</li>
<li class="level1"> geringe Wärmeausdehnung</li>
<li class="level1"> nur auf Druck belastbar</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Abplatzungen, aber geringer als bei natürlichen Steinen</li>
<li class="level1"> sehr widerstandsfähig gegen Brand</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Natürliche Steine</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> druckfest</li>
<li class="level1"> gute Wärmeleitfähigkeit</li>
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Abplatzungen durch Materialspannungen und Wassereinschlüsse, insbesondere beim schlagartigen Abkühlen mit Löschwasser</li>
<li class="level1"> bei starker Erwärmung Zerstörung der Struktur (z.B. Kalkstein) → Steine zerfalllen bzw. zerbröseln</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Kunststoffe</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> geringe Dichte</li>
<li class="level1"> isolieren</li>
<li class="level1"> geringe Wärmeleitfähigkeit</li>
<li class="level1"> hoher Heizwert</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Entstehung sehr giftige Brandgase und von dichtem schwarzem Rauch</li>
<li class="level1"> oftmals Verlust der Festigkeit und in der Folge (brennendes) Abtropfen</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Aluminium</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> vergleichsweise geringe Dichte</li>
<li class="level1"> gute Festigkeit</li>
<li class="level1"> guter Wärmeleiter</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Festigkeitsverlust schon bei 150 °C</li>
<li class="level1"> schmilzt bei ca. 650 °C und tropft ab</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Glas</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1 node"> bei Verwendung als Bauteil mit brandschutztechnischer Anforderung entweder Einsatz von G- oder F-Verglasung<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level2"> G-Verglasung stellt den Raumabschluss über die angegebene Zeit sicher (z.B. G30-Verglasung), lässt aber Strahlungswärme durch</li>
<li class="level2"> F-Verglasung erhält den Raumabschluss und verhindert über aufschäumende Schichten zwischen den Scheiben auch den Durchtritt von Strahlungswärme</li>
</ul>
</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> Widerstandsfähigkeit von normalen Verglasungen (nicht F und G) eher gering</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Gusseisen</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
<li class="level1"> nur auf Druck belastbar</li>
<li class="level1"> sehr spröde</li>
<li class="level1"> zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit ggf. (nachträglich) mit Beton ausgegossen</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> bei hohen Temperaturen schlagartiger Festigkeitsverlust</li>
<li class="level1"> Zerspringt bei schlagartiger Abkühlung</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Mineralwolle (Glas- oder Steinwolle)</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> nicht brennbar</li>
</ul>

</div>

<h3 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Bitumen</h3>
<div class="level3">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> brennbar</li>
<li class="level1"> nicht wasserlöslich</li>
<li class="level1"> schmilzt bei Wärmeeinwirkung</li>
</ul>

<p>
im Brandfall:
</p>
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> heftiges Brandverhalten</li>
<li class="level1"> Starke Rauchentwicklung</li>
<li class="level1"> Schwer zu löschen (in geschmolzenem Zustand brennbare Flüssigkeit)</li>
</ul>

</div>

<h2 class="page-header pb-3 mb-4 mt-5">Quellenangabe</h2>
<div class="level2">
<ul class="fix-media-list-overlap">
<li class="level1"> B1-Lehrgang 02/2012 am Führungs- und Schulungszentrum der BF Köln</li>
<li class="level1"> B4-Lehrgang 2013 an der Berliner Feuerwehr- und Rettungsdienst-Akademie</li>
<li class="level1"> Bild LIDL-Markt: <a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lidl.JPG" class="urlextern" target="_blank" title="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lidl.JPG" rel="ugc nofollow noopener">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lidl.JPG</a>, veröffentlicht vom Wikipedia-User <a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Joho345" class="urlextern" target="_blank" title="https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Joho345" rel="ugc nofollow noopener">joho345</a> als gemeinfrei (public domain)</li>
<li class="level1"> Bild Nagelplattenbinder: <a href="http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FEMA_-_1135_-Project_Impact_principles_-_roof_reinforcements.jpg" class="urlextern" target="_blank" title="http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FEMA_-_1135_-Project_Impact_principles_-_roof_reinforcements.jpg" rel="ugc nofollow noopener">http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FEMA_-_1135_-Project_Impact_principles_-_roof_reinforcements.jpg</a></li>
<li class="level1"> Tabelle Glühfarben: <a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Glühen" class="interwiki iw_wpde" target="_blank" title="https://de.wikipedia.org/wiki/Glühen" rel="noopener">Glühen</a>, nach Ulrich Fischer: Tabellenbuch Metall. 41. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer, 2001, ISBN 3-8085-1721-2, S. 128B.</li>
</ul>

</div>

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Zusammenfassung: Kleine Änderungen