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Leichter bauen – Zukunft formen
Zugprüfmaschine für effiziente Prüfung
von hoch moduligen Multifilamentgarnen
4. Anwendertagung Textilbeton
Die Anwendung von Textilbewehrung
für tragende Konstruktionen stellt hohe
Ansprüche an die Tragfähigkeit der
Textilien. Bei Zugprüfungen mit den für
hochmodulige Garne gängigen Prüfmethoden
werden Zugfestigkeiten gemessen,
die weit unter den vom Hersteller
angegebenen Werten liegen. Für
AR-Glas, zum Beispiel, erreichen die
bei Zugprüfungen gemessenen Festigkeiten
nur ca. 50 % der im Datenblatt
angegebenen Richtwerte. Der Grund
dafür liegt einerseits in der Garnstruktur
an sich, d.h. der statistischen
Streuung der Filamentfestigkeiten und
der unterschiedlichen Filamentlängen
und -welligkeiten. Eine signifikante
Rolle spielt dabei aber auch die Art
der Krafteinleitung. Bei den vorhandenen
Prüfmethoden (Einbetten der
Garn enden in Harz, Umschlingungsprüfung)
werden an der Stelle der
Krafteinleitung Spannungskonzentrationen
erzeugt und der Querschnitt wird
nicht homogen belastet. Beides führt
zu frühen Schädigungen der Filamente
und folglich zur Reduktion der Höchstzugkraft
des Garnes.
In diesem Artikel wird eine neuentwickelte
„Doppelklemme“ vorgestellt,
die das Problem der Spannungskonzentration
und nichthomogenen
Krafteinleitung weitgehend löst und mit
der im Vergleich zu den bestehenden
Zugprüfmethoden für hochmodulige
Garne höhere Festigkeiten gemessen
werden.
Prinzip der
neu entwickelten Klemme
Die erweiterte Klemme besteht aus
zwei Klemmpaaren (äußeres und inneres)
mit getrennten Funktionen. Die äußeren
Klemmen dienen zur teilweisen
Einspannung. Die inneren Klemmen
mit einem weichen PU-Belag schließen
mit einem definierten Anpressdruck,
homogenisieren die Spannungen im
Garn und fügen eine zusätzliche axiale
Kraft hinzu. Damit ist die Spannungskonzentration
weitgehend reduziert
und die Last wird homogen in den
Querschnitt eingeleitet.
Prüfergebnisse
Umfangreiche Prüfserien mit AR-Glasund
Kohlenstoffgarnen zeigten eine
Steigerung der Höchstzugkraft mit der
neuentwickelten Klemme von 2 bis
28 % im Vergleich zu den Standardmethoden.
Die Ergebnisse für AR-Glas
an unterschiedlichen Einspannlängen
sind dem Diagramm zu entnehmen.
Autoren:
R. Rypl
R. Chudoba
Institut für Massivbau, RWTH Aachen
U. Mörschel
Textechno Herbert Stein & Co. KG
V. Eckers
T. Gries
Institut für Textiltechnik, RWTH Aachen
links: die neu entwickelte „Doppelklemme“ (Quelle: Textechno Herbert Stein & Co. KG);
rechts: Prüfergebnisse – Vergleich einer Standardmethode (gestrichelt) und der neuen Doppelklemme (durchgezogen).
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