Die Verankerung und Vernadelung von Mauerwerk mit Stabstahl wird heute bei der Sanierung historischer Bauwerke häufig angewendet. Der Nachteil dabei ist, dass ein Korrosionsschutz bei schwarzem Stahl bzw. Edelstahl zum Einsatz kommen müssen. Verpressmörtel auf Zementbasis führen bei sulfathaltigem Mauerwerk zu Verträglichkeitsproblemen. Der Einsatz von Edelstahl ist mit hohen Kosten verbunden. Faserverstärkte Kunststoffe stellen hier eine Alternative dar. Mit dem Forschungsvorhaben sollten wesentliche Grundlagen für den Einsatz von Faserverbundbewehrung zur Verankerung und Vernadelung von historischem Mauerwerk erforscht und für die Praxis die entsprechenden Daten und Bemessungsalgorithmen bereitgestellt werden. Die Untersuchung wurde bei den wesentlichen Materialien, dem Faserverbundwerkstoff, dem Mauerwerk und dem Injektionsgut begonnen. Aus den Erkenntnissen zum Verhalten von unterschiedlichem historischem Mauerwerk ist das Anforderungsprofil an das Anker- und Nadelmaterial auf der Basis einer umfangreichen Werkstoffanalyse festgelegt worden. Im Anschluss an die theoretischen Untersuchungen sind experimentelle Untersuchungen angeschlossen worden. Die technologische Erprobung erfolgte an zwei konkreten Objekten in der Praxis, dem Schloss Steinort in Polen und der Sicherung des westlichen Iwans in der Weltkulturerbestätte Tahkt-e Soleyman im Iran.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Verankerung und Vernadelung von Mauerwerk mit Stabstahl wird heute bei der Sanierung historischer Bauwerke häufig angewendet. Der Nachteil dabei ist, dass ein Korrosionsschutz bei schwarzem Stahl bzw. Edelstahl zum Einsatz kommen müssen. Verpressmörtel auf Zementbasis führen bei sulfathaltigem Mauerwerk zu Verträglichkeitsproblemen. Der Einsatz von Edelstahl ist mit hohen Kosten verbunden. Faserverstärkte Kunststoffe stellen hier eine Alternative dar. Mit dem Forschungsvorhaben sollten wesentliche Grundlagen für den Einsatz von Faserverbundbewehrung zur Verankerung und Vernadelung von historischem Mauerwerk erforscht und für die Praxis die entsprechenden Daten und Bemessungsalgorithmen bereitgestellt werden. Die Untersuchung wurde bei den wesentlichen Materialien, dem Faserverbundwerkstoff, dem Mauerwerk und dem Injektionsgut begonnen. Aus den Erkenntnissen zum Verhalten von unterschiedlichem historischem Mauerwerk ist das Anforderungsprofil an das Anker- und Nadelmaterial auf der Basis einer umfangreichen Werkstoffanalyse festgelegt worden. Im Anschluss an die theoretischen Untersuchungen sind experimentelle Untersuchungen angeschlossen worden. Die technologische Erprobung erfolgte an zwei konkreten Objekten in der Praxis, dem Schloss Steinort in Polen und der Sicherung des westlichen Iwans in der Weltkulturerbestätte Tahkt-e Soleyman im Iran.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Der Einsatzbereich von faserverstärkten Kunststoffen erstreckt sich von der Klein- bis hin zur Großserie. Langfaserverstärkte Bauteile aus duroplastischem sheet moulding compound (SMC) werden im Fließpressverfahren in mittleren Serien hergestellt und zeichnen sich aufgrund der üblicherweise eingesetzten Faserlänge von 10-50 mm durch ihre guten mechanischen Eigenschaften aus. Zu den typischen Einsatzbereichen zählt der Automobilsektor, bei dem die Gewichtsminimierung der Bauteile zu den wesentlichen Anforderungen gehört.
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung des sogenannten One-Step-Sandwich-SMC-Prozesses (OSS-SMC). Bei diesem Verfahren ist es möglich, während des Fließpressprozesses einen Sandwichaufbau mit kompakten Decklagen und einem geschäumten Kern zu realisieren. Dabei wird die Kernschicht mit Treibmittel versehen, das während des Pressprozesses zersetzt und den Aufschäumvorgang ermöglicht.
Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt in dem Aufbau eines grundlegenden Prozessverständnisses des untersuchten Pressverfahrens. Dazu werden in den ersten Kapiteln diverse Analysen des Aufschäumverhaltens der Kernschicht, dem Fließverhalten des verwendeten Zuschnittpakets und der Möglichkeit der Prozesssteuerung durch den Einsatz von Ultraschallsensoren präsentiert.
Im letzten Abschnitt werden die gesammelten Erkenntnisse verwendet, um in einer parallelitätsgeregelten Presse ebene Sandwichbauteile herzustellen und deren mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Abschließend findet eine Bewertung des Leichtbaupotenzials der OSS-SMC-Bauteile statt, die die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber bestehenden Materialentwicklungen, wie dem Leicht-SMC, aufzeigen.
Aktualisiert: 2019-03-15
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