Inhalt dieser Diplomarbeit ist ein Vergleich dreier Methoden zur Charakterisierung der Verklebefestigkeit von Vollholz.
Die Ergebnisse der Längszugscherprüfung nach EN 302-1 werden dabei zwei anderen Verfahren gegenübergestellt. Zum einen handelt es sich um Zugscherproben mit geschäfteter Probengeometrie und zum anderen um die Evaluierung spezifischer Bruchenergien verklebter, so genannter double cantilever beam-Proben (DCB-Proben). Die Versuche wurden an zwei Holzarten (Fichte und Buche) mit fünf verschiedenen Klebstoffen (MUF, Kasein, PRF, PUR und PVAc) durchgeführt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl mit der Schäftprobe als auch mit den DCB- Versuchen eindeutige Unterschiede in den Scherfestigkeiten bzw. spezifischen Bruchenergiewerten der untersuchten Klebstoff-Holzkombinationen festgestellt werden konnte. Die Prüfung der Längszugscherproben nach EN 302-1 ergab dagegen keine statistisch voneinander unterscheidbaren Ergebnisse. Die Längszugscherproben weisen in den meisten Fällen 100% Holzbruch auf und geben somit Werte wieder, die im Wesentlichen der Scherfestigkeit des verwendeten Holzes entsprechen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Bindungskräfte in Klebungen
- Bindungsarten in Klebungen
- Adhäsion
- Kohäsion
- Benetzung
- Holz als Fügeteilwerkstoff
- Einfluss verschiedener Holzeigenschaften auf die Qualität der Klebeverbindung
- Einflussfaktoren auf die Festigkeit von Klebeverbindungen
- Gestaltung der Klebflächen
- Ausgewählte mechanische Eigenschaften von Holz und Holz-Klebstoffverbindungen
- Bruchverhalten von Holz
- Charakterisierung der Klebeverbindung mit Hilfe der Bruchmechanik
- Brucharten von Klebungen
- Klebstoffprüfung
- Ziel dieser Diplomarbeit
- Material und Methoden
- Die Versuche
- Die eingesetzten Klebstoffe
- Die verwendeten Holzarten
- Technische Hilfsmittel
- Bestimmung der Klebefestigkeit durch die Längszugscherprüfung
- Probengeometrie und Probenherstellung
- Testdurchführung Längsscherprobe
- Bestimmung des Holzbruchanteils bei den Längsscherzugproben
- Bestimmung der Bindefestigkeit von Schäftverklebungen im Zugversuch nach DIN 53 253
- Probengeometrie und Probenherstellung
- Testdurchführung Schäftprobe
- Datenauswertung der Schäftproben nach DIN 53 253
- Datenauswertung der Schäftproben unter Berücksichtigung der Neigung der Klebefläche zur Probenebene
- Bestimmung des Holzbruchanteils der Schäftproben
- Double- Cantilever- Beam (DCB)- Versuche
- Probengeometrie und Probenvorbereitung DCB- Prüfung
- Durchführung der DCB- Prüfung
- Datenauswertung
- Statistische Auswertung
- Ergebnisse
- Ergebnisse der Längszugscherprüfung
- Holzbruch bei der Längszugscherprüfung
- Ergebnisse der Schäftverklebungen
- Holzbruch der Schäftproben
- Ergebnisse Double- Cantilever- Beam (DCB)- Versuche
- Holzbruch der DCB- Proben
- Diskussion
- Längszugscherproben nach EN 302-1
- Schäftverklebung im Zugversuch
- DCB- Proben
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit untersucht die Verklebefestigkeit von Vollholz mit verschiedenen Klebstoffen. Dabei werden drei unterschiedliche Methoden zur Bestimmung der Festigkeit verglichen und ihre Ergebnisse analysiert.
- Vergleich der Festigkeit von Klebeverbindungen mit unterschiedlichen Klebstoffen
- Analyse der Ergebnisse von drei verschiedenen Prüfverfahren
- Bewertung der Eignung der Prüfverfahren für die Bestimmung der Verklebefestigkeit von Vollholz
- Untersuchung des Einflusses der Klebstoffart und der Holzart auf die Festigkeit der Klebeverbindung
- Beurteilung der Bruchmechanik als Werkzeug zur Charakterisierung der Klebeverbindung
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel bietet eine Einführung in die Thematik der Verklebefestigkeit von Vollholz, beleuchtet die Bindungskräfte in Klebungen und den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Festigkeit von Klebeverbindungen. Kapitel zwei beschreibt die eingesetzten Materialien und Methoden, die zur Bestimmung der Verklebefestigkeit verwendet werden, einschließlich der drei Prüfverfahren: Längszugscherprüfung, Schäftverklebung im Zugversuch und DCB-Versuch. Die Ergebnisse der einzelnen Prüfverfahren werden in Kapitel drei präsentiert und diskutiert. Kapitel vier analysiert die Ergebnisse und stellt die wichtigsten Erkenntnisse aus der Untersuchung der Verklebefestigkeit von Vollholz dar.
Schlüsselwörter
Verklebefestigkeit, Vollholz, Klebstoff, Längszugscherprüfung, Schäftverklebung, DCB-Versuch, Bruchmechanik, Bruchenergie, Holzbruch, Scherfestigkeit.
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- Dipl.-Ing. Michael Harm (Autor), 2006, Vergleich dreier Verfahren zur Bestimmung der Verklebefestigkeit von Vollholz, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/318822
