Kohlenstofffaserverstärkte thermoplastische ... - Ulaga Partner AG

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Versuche am Träger PS: Vierpunkt-Biegeversuche

Die Durchführung der manuellen Messungen erfolgte bei vorher festgelegten Laststufen.

Hierbei wurde der Belastungsvorgang unterbrochen und die Verformung konstant

gehalten, bis die Messungen abgeschlossen waren. Das Mittel von zwei vor

Belastungsbeginn durchgeführten Nullmessungen diente als Referenz. Die Aufzeichnung

der Deformetermessungen erfolgte direkt mit dem Computer, für die Protokollierung

der Rissweiten wurden diese am Träger angeschrieben und fotografisch

festgehalten.

Zusatzmessung bei Versuch PS4: „Silverpaintmethode“ zur Erfassung des Abschälvorganges

Bei Biegeversuchen an Stahlbetonträgern, die mit CFK-Lamellen verstärkt sind, wird

meist ein vorzeitiges Versagen des Systems beobachtet: in einem Sekundenbruchteil

lösen sich die Lamellen vom Träger ab („Abscheren“ bzw. „Abschälen“ der Lamellen).

Dieser Vorgang läuft so schnell, dass er von blossem Auge oder mit gängigen Messungen

(z.B. Videoaufnahme) nicht erfasst werden kann.

Mit Hilfe der „Silverpaintmethode“ wurde der Abschervorgang genauer untersucht.

Die Methode basiert auf einem einfachen Konzept: Mit stromleitfähiger Farbe („Silverpaint“)

wurden acht Streifen (S1...S8) quer über die Lamellen auf der Trägerunterseite

gemalt (Bild 15). Ein entlang einer Lamelle laufender Riss (=Lamellenablösen)

musste diese Leiter unterbrechen, so dass von deren Versagensreihenfolge auf den Abschälursprung

geschlossen werden konnte.

1 kΩ

2 kΩ

Silverpaintstreifen

am Betonbalken

Bild 16: Schaltung zur Erfassung des Silverpaintstreifenleitfähigkeit

S1

S2

U = konst.

Oszilloskop

U (Kanal 1)

mess

Für die Messung selbst wurde ein Oszilloskop verwendet, das mit einer hohen Abtastrate

die Leitfähigkeit der Streifen kontrollierte. Das zur Verfügung stehende Gerät

hatte vier Kanäle, so dass für die Überwachung von acht Streifen ein „Trick“ angewendet

werden musste. Zu diesem Zweck wurden je zwei Streifen mit der in Bild 16 dargestellten

Schaltung verbunden (S1+S2, S3+S4, S5+S6, S7+S8). Jeder Streifen wurde mit

einem Vorwiderstand von unterschiedlicher Grösse (1 kΩ bzw.2kΩ) mit der Versorgungsspannung

verbunden. Der Unterbruch eines einzelnen Silverpaintstreifens führte

V

100 Ω

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