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Durability and fatigue performance of cold-curing structural adhesives in bridge construction

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[Quelle: https://www.mobilityplatform.ch]

Das vorgeschlagene Projekt basiert auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojektes AGB 2005/008: ''Thermophysikalisches und thermomechanisches Verhalten von kalthärtenden strukturellen Klebstoffen im Brückenbau''. Ergänzend wird nun die Dauerhaftigkeit (oder das Alterungsverhalten) von epoxidharzbasierten Klebstoffen untersucht. Aufgrund von bestehenden Kenntnissen kann dabei auf die chemische Alterung infolge Feuchtigkeit und Frost-Tausalzbeanspruchung fokussiert werden, da der Einfluss von erhöhter Temperatur eine positive Nachaushärtung verursacht, sofern die Temperatur unter der Glasübergangstemperatur bleibt. Untersucht wird der gleichzeitige Einfluss von Witterungsbedingungen und Ermüdungsbelastung auf die mechanischen Eigenschaften und die Glasübergangstemperatur von unvollständig und vollständig ausgehärteten Klebstoffproben. Das Projekt basiert auf experimentellen Untersuchungen. Die Degradationsprozesse werden durch Erhöhung der Temperatur beschleunigt und die Resultate werden gemäss der Arrheniusmethode auf die Nutzungsdauer von Brücken extrapoliert. Zusammen mit den Resultaten des Vorgängerprojektes ermöglichen es die Ergebnisse, das langfristige thermophysikalische und thermomechanische Verhalten von kalthärtenden strukturellen Klebstoffen auf Epoxidharzbasis zu beschreiben. Einflüsse von Aushärtungsgrad, langfristiger Nachaushärtung, Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit belastet mit Chloriden, sowie gleichzeitiger Ermüdungsbelastung auf Festigkeit/Steifigkeit und Glasübergangstemperatur können abgeschätzt werden. Aus dem Vergleich mit der Beanspruchung aus ständigen und variablen Einwirkungen kann somit der Nachweis der Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Ermüdungssicherheit unter Berücksichtigung des Alterungsverhaltens erbracht werden. Das Erbringen dieser Nachweise ist unerlässlich für den zuverlässigen Einsatz von Klebstoffen im Brückenbau.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Matthias Friedrich Albiez
Zur statischen Tragfähigkeit geklebter Kreishohlprofilverbindungen im Stahlbau
Dissertationsschrift
2016, 244 S., graph. Darst. 24 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

In der Arbeit wird eine leistungsfähige Klebverbindung für den Anschluss von Kreishohlprofilen im Stahlbau entwickelt. Insbesondere werden dabei die Randbedingungen und Anforderungen des Bauwesens berücksichtigt. Das Tragverhalten der geklebten Verbindung, die als Überlappungsstoß ausgeführt ist, wird anhand experimenteller und numerischer Untersuchungen unter Variation der geometrischen Parameter Überlappungslänge, Klebschichtdicke, Kreishohlprofilgeometrie sowie definiert eingebrachten Imperfektionen bestimmt und analysiert.

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Jürgen Schnell, Wolfgang Breit, Wolfgang Kurz, Paul Ludwig Geiß, Frank Schuler
Klebtechnik im Hochbau - Konzeptionierung und messtechnische Begleitung des Baus eines Großdemonstrators. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2850
2013, 301 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

An der Technischen Universität Kaiserslautern entsteht unter dem Namen Small House Village" eine Siedlung von Großdemonstratoren. Diese Musterbauten bieten die Möglichkeit, neue innovative Bauweisen, die im Labormaßstab entwickelt wurden, unter realen Umweltbedingungen an echten Gebäuden zu testen. Neben der Untersuchung des Langzeitverhaltens, kann auch die Praxistauglichkeit der Herstellverfahren an Gebäuden mit einem Grundriss von 5 x 7 m erprobt werden. Im Fokus des geförderten Forschungsprojektes steht die praktische Erprobung und Umsetzung der bisher an der TU Kaiserslautern gesammelten Erfahrungen im Bereich der adhäsiven Fügetechnik. In der Vergangenheit konnten neue Erkenntnisse über das Zusammenspiel verschiedener Werkstoffpartner beim Fügen durch Kleben erlangt werden. So konnten z.B. geeignete Klebstoffe und Vorbehandlungsverfahren für das Fügen von Stahl-Beton-, Stahl-Glas- oder GfK-Beton-Bauteilen gefunden werden. Der Großdemonstrator "Small House II, Klebtechnik im Hochbau" ermöglicht zudem die Entwicklung, Durchführung und Überprüfung eines umfangreichen Messprogramms zur Erfassung der klimatischen Randbedingungen sowie des Verformungsverhaltens der geklebten Bauteile. Ziel ist es, bisher nicht erreichbare Anwendungsgebiete für geklebte Konstruktionen im Bauwesen zu erschließen und mit neuen innovativen Bauweisen einer ambitionierten Architektur neue Möglichkeiten zu bieten.

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Ermittlung von Baustoffkennwerten von Tuffgesteinen und die Möglichkeiten zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Tuffsteinmauerwerk. Tl.7. Konservierungsuntersuchungen - Salzsprengtest
1987, 424 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In einer Gesamtforschungsreihe von 8 Teilen sind diverse Tuffarten des Rheinlandes auf ihre petrographische Zusammensetzung, Haltbarkeit, Konservierungsmöglichkeit, Korrosionsanfälligkeit untersucht worden. Die Ermittlung der geeignetsten Konservierungsmittel schloß sich an. Alle Testergebnisse sind dokumentiert. Die einzelnen Berichte sind wie folgt gegliedert: 1.Literatur, Proben, Petrographische Untersuchungen 2-3.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 4.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften 5.Petrographische Untersuchungen(bauwerksbezogen) 6.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften (Kriechen, Schwinden) 7.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 8.Untersuchung physikalisch-mechanischer und korrosionsbezogener Eigenschaften von Bauwerkstuffen. (fb)

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F. Sybertz, C. Alfes
Ermittlung von Baustoffkennwerten von Tuffgesteinen und die Möglichkeiten zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Tuffsteinmauerwerk. Tl.8. Bestimmung physikalisch-mechanischer und korrosionsspezifischer Eigenschaften von Tuffsteinen aus Bauwerken. Abschlußb. ericht
1987, 100 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In einer Gesamtforschungsreihe von 8 Teilen sind diverse Tuffarten des Rheinlandes auf ihre petrographische Zusammensetzung, Haltbarkeit, Konservierungsmöglichkeit, Korrosionsanfälligkeit untersucht worden. Die Ermittlung der geeignetsten Konservierungsmittel schloß sich an. Alle Testergebnisse sind dokumentiert. Die einzelnen Berichte sind wie folgt gegliedert: 1.Literatur, Proben, Petrographische Untersuchungen 2-3.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 4.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften 5.Petrographische Untersuchungen(bauwerksbezogen) 6.Untersuchung physikalisch-mechanischer Eigenschaften (Kriechen, Schwinden) 7.Konservierungsuntersuchungen(Salzsprengtest) 8.Untersuchung physikalisch-mechanischer und korrosionsbezogener Eigenschaften von Bauwerkstuffen. (fb)

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Rudolf Hinterwaldner, Roland E. Kreibich
Beitrag zur Baukostendaempfung mittels neuer und durch Modifikation bestehender Holzbauleime
Bau- und Wohnforschung
1986, 195 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel der Studie war es, die in einem Anforderungskatalog zusammengefassten, einzelnen Aufgaben aus der Sicht der Holzverleimtechnik aufzubereiten und daraus neue Verbund- und Dichttechniken mit den als geeignet erscheinenden Kleb- und Dichtstoffen oder sonstigen Bindemitteln zum Vorschlag zu bringen, damit daraus gezielte Forschungsaufgaben erarbeitet werden koennen, deren Ergebnisse - soweit erforderlich - als Grundlage fuer allgemeine, bauaufsichtliche Zulassungen dienen koennen. Die Ergebnisse und die dargestellten Loesungsparameter zu den einzelnen Themen zeigen, mit welcher Leimart Problemloesungen erarbeitet werden koennen. Dabei ist es nicht ueberraschend, dass Modifikationen bekannter Polykondenstationsleime und neu entwickelte Polyadditionsklebstoffe im Mittelpunkt stehen, denn mit den konventionellen Holzbauleimen waren die Aufgaben nicht loesbar. Unter den Polyadditionsklebstoffen nehmen die Polyurethane eine Sonderstellung ein, weil ihre reaktiven Isocyanatgruppen sowohl Feuchtigkeit binden, als auch mit der Holzfaser reagieren. Wenn diese und andere Erkenntnisse durch weitere Forschungsvorhaben unterstuetzt werden, bestehen Chancen, eine neue Leimfamilie fuer den Holzbau zu schaffen, wodurch nicht nur Innovationsimpulse fuer neue Technologien, sondern auch zur Baukostendaempfung entstehen werden. Diese Aussage gilt natuerlich auch fuer die Befestigungs- und Dichttechnik im Holzbau. (-z-)

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K.D. Fischer, G. Grundmann, D. Nölte
Erarbeitung von Beurteilungsverfahren für angeklebte Fassadenbekleidungen
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 1279
1984, 98 S., 36 Abb. u. 21 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Inhalt des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung von Messwerten, die eine möglichst eindeutige Aussage über das Festigkeitsverhalten von verklebten Fassadenplatten zulassen. Dazu sind verschiedene Prüfmethoden untersucht bzw. neu entwickelt worden. Als Probekörper dienen Klinker- oder Betonuntergrundmaterialien, die mit Unterkonstruktionshaltern aus Aluminium verklebt werden. Als Klebstoff wird ein Zwei- Komponenten-Epoxid-Harz-System verwendet, das mit einem Thixotropierungsmittel gefüllt wird. Für die Versuche wird ein geeignetes Klebsystem gewählt. Mit diesem System werden der Einfluss der Oberflächenbehandlung der Alu-Unterkonstruktionshalter sowie des Steinuntergrundmaterials untersucht. Außerdem wird die Verarbeitung und Handhabung eines geeigneten Klebstoffes auf das Ziel untersucht, reproduzierbare Klebfestigkeiten zu erzielen. Als erstes werden Stirnzugversuche beschrieben, die die Belastung der verklebten Fassadenplatten durch Windsog simulieren. Als gezielte Vorbelastungen der Verklebung werden Wasserlagerung, UV-Bestrahlung und Temperaturwechsel untersucht. Es werden außerdem Scherprüfungen durchgeführt, die die Belastung der Klebfuge durch das Eigengewicht der Fassade simulieren. Abschließend werden noch Biegeversuche, kurzzeitig mit und ohne Vorbelastung, sowie bei erhöhter Temperatur und Dauerbiegeversuche durchgeführt.

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Zeitschriftenartikel

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Förster, Michael
Klebt es oder klebt es nicht? Normung schafft Sicherheit durch Festlegung von Pru?fungen und Mindestanforderungen
Holzbau Die Neue Quadriga, 2022

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Kayser, Christian
Der Sinn des Klebens. Zur Entwicklung geleimter kompositer Holzträger
db Deutsche Bauzeitung, 2021

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Momber, Andreas; Fröck, Linda; Marquardt, Tom
Nachträgliches klebtechnisches Fügen von Haltern auf bereits beschichtete Stahloberflächen
Stahlbau, 2020

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Scharmacher, Florian
Risiko Harnstoffharz-Klebstoffe. Brettschichtholzkonstruktionen
Mikado, 2020

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Rühl, Reinhold
Isocyanate in der Bauindustrie. Wesentliche Anwendungen, Einstufungen und Grenzwerte (kostenlos)
Bauportal, 2019

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Highlights aus dem Programm 2022