•   Home


•   Baustoffe | Bauphysik |
    Gebäudetechnik
•   Bauschäden | Bauerhaltung
    Denkmalpflege
•   Architektur | Innenarchitektur |
    Grünplanung
•   Gebäudeplanung |
    Baukonstruktion
•   Ingenieurbau
•   Abfall | Boden | Wasser
•   Bauwirtschaft | Baubetrieb
•   Bau und Planungsrecht |
    Bauvertragsrecht
•   Stadt und Raumplanung |
    Wohnungswesen

  FAQs   Über uns   Kontakt   Impressum   AGB   Datenschutz

Cerchar abrasivity test - laboratory testing and numerical simulation

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: http://d-nb.info]

Abrasivity is a characteristic property of rocks. Rock abrasivity has influence on tool wear, energy consumption and construction time and is therefore an important parameter in rock engineering. Over the years, a number of testing methods have been developed to define and quantify the abrasive potential of rocks. Due to simple design and convenient handling, Cerchar abrasivity test and its index, Cerchar abrasivity index, are most commonly used to assess the rock abrasivity. Besides the abrasivity index, various parameters can be derived from the Cerchar test thanks to the development of a special designed testing device. Diverse parameters like scratching force, applied work and specific energy can be used to estimate the cutting efficiency. Moreover, a new composite parameter named Cerchar abrasion ratio is proposed, which considers both, the wear on the stylus tip and the material removal on the rock surface and can be regarded as an indicator to evaluate the cutting effectivity. Since the development of Cerchar abrasivity test, major attentions are focused on the abrasion of the stylus, but minor attentions are paid to investigate the mechanical behavior of rocks against the action of the stylus during the scratching process. The scratch groove produced on the rock surface is observed under a scanning electron microscope. The Cerchar wear mechanism can be explained as follows: mineral grains are detached from damaged surface by fracturing after plastic deformation on stressed surface. Transition from plastic deformation-induced to cracking-induced wear are related to the rock microstructure. For the Cerchar test, various factors affecting the Cerchar abrasivity index have been studied, which can be divided into testing condition-based and geotechnical-based factors. The influence of some dominant testing condition-based factors including surface condition, testing distance and velocity on the test result is investigated by using the new designed testing device, in which the sliding distance and scratching velocity can be exactly controlled during the test. Results show that the surface condition can affect the result of Cerchar index, especially for hard and inhomogeneous rocks, while the testing distance and velocity have no obvious influence on the Cerchar index. As far as it is known, in rock mechanics, anisotropic features of rocks can affect the experimental results significantly. In the original Cerchar specification, testing procedure for stratified or foliated rocks is not specially discussed. Due to this, the influence of rock anisotropy on the Cerchar abrasivity index is investigated based on two intact metamorphic rocks of slate and gneiss. However, no significant dependency is found. Cerchar scratch test is simulated based on a quasi-homogeneous model made of sandstone with respect to its mineralogical-mechanical properties. The numerical simulation is conducted by using the discrete element method-based particle flow code of PFC3D. As a result, the simulated scratching force shows a good agreement with the experimental result. A gap between numerical and experimental studies can be attributed to the testing condition-based factors, such as rock mineralogy and microstructure, scratching velocity and depth of scratch, tool abrasion and temperature. Based on the calibrated sandstone model, numerical simulations of rock cutting are conducted under different testing conditions. The influence of tool geometry like tip shape, tip angle and tip wear, and cutting parameters including cutting velocity, depth of cut and rake angle on the cutting force and crack pattern is studied.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Leopold Müller-Salzburg, Edwin Fecker
Der Felsbau, Band 1, Theoretischer Teil
Felsbau über Tage 1. Teil
2018, xxiv, 624 S., 235 mm, Hardcover
Springer

 

 

Ursprünglich als einbändiges Buch geplant, wurden aus dem Felsbau letztendlich 4 Bücher mit einer Entstehungszeit von über 30 Jahren. Seit vielen Jahren nicht mehr lieferbar, sind sie nun mit der inhaltlich unveränderten Ausgabe wieder verfügbar. Da sich die Felsbaubände mit der gründlichen Erkundung und Beschreibung des Werkstoffes Fels beschäftigen und mit zahlreichen Beispielen aus der felsmechanischen Praxis angereichert sind, ist der Nachdruck dieser zeitlosen Klassiker, trotz nachfolgender Forschungen und Entwicklungen, für alle Felsmechaniker ein Muss! Alle drei Bände des Felsbaus eignen sich sowohl für Ingenieure, als auch für Studierende der Felsmechanik. Der erste von drei Bänden enthält den theoretischen Teil mit den theoretischen und mechanischen Grundlagen der Felsmechanik und den Felsbau über Tage. Neben der Darstellung des Fels als Werkstoff werden die wichtigsten bautechnischen Eigenschaften des Gebirges erklärt. Die Leser werden im ersten Teil des ersten Bandes in die Methoden zur quantitativen geomechanischen Gebirgsbeschreibung sowie die Erhebung und Darstellung geologischer Daten detailliert eingeführt. Im zweiten Teil erklärt der Autor die Grundlagen zur Berechnung von Felsbauwerken mit besonderem Bezug auf die verschiedenen Felsböschungen.

---

Adolphe Nicolas
Principles of Rock Deformation
Petrology and Structural Geology.
1987, x, 208 S., X, 208 p. 235 mm, Softcover
Springer Netherlands

 

 

Im Vorliegenden werden wesentliche Formen der Analyse von Felsdeformationen beschrieben. Dabei beschraenkt sich die Beschreibung auf kinematische und dynamische Grundstrrukturen. Die physikalischen Prinzipien, die den hier gemachten Interpretationen zugrundeliegen, werden in einfachen Formeln zusammengestellt. Es wird auf den Einfluss von Fluessigkeitsdruck auf den Bruch von Gesteinen, die kinematische Analyse von magmatischen Gesteinsstrukturen, die Hinzunahme der kristallinen Plastizitaet bei kinematischen und dynamischen Analysen von metamorphem Gestein eingegangen. (kn); This book focuses on the recent achievements in the analysis of rock deformation which are of general interest and limits its description to the fundamental structures, in view of their kinematic and dynamic interpretation of these structures are exposed in simple terms, avoiding in the main body of the book any technical developments. Recent achievements of general interest which are emphasized in the book comprise the role of fluids in rock fracturing, the kinematic analysis of magmatic flow structures or the application of magmatic flow structures or the application of crystalline plasticity to the kinematic and dynamic analysis of the large deformation imprinted in many metamorphic rocks. (-y-)

---

nach oben

Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

---

G. Genske
Ansatz für ein probabilistisches Sicherheitskonzept ungesicherter Felsböschungen im Rheinischen Schiefergebirge
1989, 210 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Überlegungen beziehen sich zunächst auf das "ebene Gleiten" von Kluftkörpern, wobei die Schwierigkeiten vor allem in der Entwicklung von stochastischen Modellen für die in der recht einfachen Grenzzustandsgleichung enthaltenen Basisvariablen lagen. Für die Orientierung der Trennflächen werden sphärische Verteilungsfunktionen angesetzt, wohingegen der unbekannte Kluftwasserdruck mit einer Rechteckverteilung erfaßt wird. Dem Autor gelingt es, Teilsicherheitsbeiwerte für den Reibungswinkel und additive Sicherheitselemente für die Gleitflächenneigung herzuleiten, deren Größe allerdings nicht über den ganzen Bemessungsraum konstant gehalten werden kann. Diese Untersuchungen werden auch für andere Versagensmechanismen von Felsböschungen fortgeführt. (-y-)

---

Hans-Joachim Schneider
Durchlässigkeit von geklüftetem Fels. Eine experimentelle Studie unter besonderer Berücksichtigung des Wasserabpreßversuches
1988, 301 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Zuge der Verbesserung der Berechnungsverfahren von Strömungsvorgängen in geklüftetem Fels werden Untersuchungen unternommen, den herkömmlichen WD-Versuch in seiner Aussagefähigkeit zu verbessern. Es wurde für die vorliegenden Untersuchungen eine neue Versuchsapparatur entwickelt, die nach dem Prinzip des Wasser-preß-Tracerversuches und der Mehrfachpegelmessung arbeitet und eine eingehende Messung der Strömungsvorgänge in der Verpreßstelle sowie im Gebirge ermöglicht. Die Untersuchungen wurden in zwei Gebirgsarten - Buntsandstein und Granit - vorgenommen. Ergänzend zu den LUGEON-Versuchen wurden Tracer-, Temperatur- und Preßluftversuche durchgeführt. Eine Empfehlung zur Durchführung von Wasserabpreßversuchen wird gegeben. (-y-)

---

Bernhard Walz, Dieter G. Genske
Standsicherheitsuntersuchungen an Felsböschungen unter Anwendung der probabilistischen Sicherheitstheorie. Abschlußbericht
1986, 58 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Nach der Erläuterung möglicher Versagensmechanismen von ungesicherten Felsböschungen und der daraus ableitbaren Bruchbedingungen werden die stochastischen Eigenschaften der Parameter, die in die Bruchbedingungen eingehen, diskutiert. Auf der Grundlage des neuen statischen Sicherheitskonzepts werden Sicherheitswerte für den statischen Nachweis der Standsicherheit ungesicherter Felsböschungen hergeleitet. (-y-)

---

nach oben

Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

Zur Datenbank RSWB^®plus

Heusermann, Stefan; Kiehl, Johannes R.
Bestimmung von Gebirgsspannungen mit dem Überbohrverfahren - Teil 2: Weggebersonden - Neufassung der Empfehlung Nr. 14 des Arbeitskreises "Versuchstechnik Fels" der DGGT
Geotechnik, 2022

---

Kosmann, Benedikt; Perau, Eugen
Beschreibung der Festigkeit von Fels unter echten triaxialen Bedingungen mit der Grenzbedingung nach Mogi?Coulomb
Geotechnik, 2021

---

Wittke, Martin; Wittke-Schmitt, Bettina; Wittke-Gattermann, Patricia; Wittke, Walter
Design and construction of tunnels in jointed rock according to the AJRM method - Part 1 (kostenlos)
Tunnel, 2021

---

Plinninger, Ralf J.; Käsling, Heiko; Popp, Till
Bestimmung der Abrasivität von Gesteinen mit mineralogisch-petrographischen Verfahren. Empfehlung Nr. 25 des Arbeitskreises 3.3 - Versuchstechnik Fels - der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V.
Geotechnik, 2021

---

Berger, Simon; Hofmann, Robert; Wimmer, Lukas
Einwirkungen auf starre Barrieren durch fließähnliche gravitative Massenbewegungen
Geotechnik, 2021

---

nach oben

Highlights aus dem Programm 2022