Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Trennschleifen von Beton und Stahlbeton. Auslegung von Seilschleifwerkzeugen
Für das Trennschleifen von Beton und Stahlbeton werden Trennschleifscheiben und Seilschleifwerkzeuge mit metallisch gebundenen Diamanten verwendet. Trennschleifscheiben werden z.B. für Dehnungsfugen eingesetzt, während Seilschleifwerkzeuge unter anderem für die Zerlegung größerer Gebäudestrukturen genutzt werden. Anders als in reinem Beton kommt es in Anwesenheit stählerner Armierungselemente sowohl bei Trennschleifscheiben als auch bei Seilschleifwerkzeugen zu einem deutlich erhöhten Werkzeugverschleiß. Eine Strategie diesem Verschleiß entgegenzuwirken ist der Einsatz höherer Kornkonzentrationen im Werkzeug. Eine mögliche Alternative hierzu stellt der Einsatz von Werkzeugen mit deterministischen Kornanordnungen dar. Zunächst wurden Einzel- und Mehrkornritzuntersuchungen durchgeführt, anhand derer das Matenaltrennverhalten von Stahl und Beton identifiziert wurde. Hierbei zeigte sich, dass der von einem einzelnen Diamanten in Beton realisierbare Breitenabtrag um bis zu 60 % großer ist als in Stahl. Diese Erkenntnisse wurden in werkstoffspezifischen, so genannten Breitenabtragsfaktoren hb;Beton und hb;Stahl, zusammengefasst. Sie bilden die Grundlage fur Berechnungsvorschriften, mit denen angepasste Schneidstoffkonzentrationen sowie deterministische Schneidstoffverteilungen auf Seilschleifperlen parametriert werden können. Auf Basis dieser Berechnungsvorschriften wurde sowohl ein stochastisches als auch ein deterministisches Seilschleifwerkzeug mit der Schneidstoffkonzentration C50 ausgelegt. Ihr Einsatzverhalten wurde dem eines Seilschleifwerkzeugs mit der Schneidstoffkonzentration C100 gegenübergestellt. Aus den Ergebnissen der Seilschleifuntersuchungen an Beton geht hervor, dass steigende Schnittgeschwindigkeiten unabhängig von der Schneidstoffkonzentration zu sinkenden Normal- und Tangentialkräften sowie Verschleißraten führen. Einzig die bezogenen Zeitspanflächen werden nicht durch die Schnittgeschwindigkeit beeinflusst. Bei konstanter Schnittgeschwindigkeit zeigt sich, dass die auftretenden Tangentialkräfte weder durch die Diamantkonzentration noch durch eine deterministische Schneidstoffverteilung beeinflusst werden. Gleiches gilt für die resultierenden Zeitspanflächen. Im Gegensatz zu den Tangentialkräften reagieren die Normalkräfte sowie das abgetragene Schleifbelagvolumen deutlich auf veränderte Schneidstoffkonzentrationen. Hier führt das stochastische Werkzeug mit niedrigerer Schneidstoffkonzentration zu deutlich erhöhten Werten, während die geometrisch definierte Schneidstoffanordnung auf dem deterministischen Werkzeug sogar Vorteile gegenüber dem stochastischen Referenzwerkzeug C100 ermöglicht.
Trennschleifen von Beton und Stahlbeton. Auslegung von Seilschleifwerkzeugen
Für das Trennschleifen von Beton und Stahlbeton werden Trennschleifscheiben und Seilschleifwerkzeuge mit metallisch gebundenen Diamanten verwendet. Trennschleifscheiben werden z.B. für Dehnungsfugen eingesetzt, während Seilschleifwerkzeuge unter anderem für die Zerlegung größerer Gebäudestrukturen genutzt werden. Anders als in reinem Beton kommt es in Anwesenheit stählerner Armierungselemente sowohl bei Trennschleifscheiben als auch bei Seilschleifwerkzeugen zu einem deutlich erhöhten Werkzeugverschleiß. Eine Strategie diesem Verschleiß entgegenzuwirken ist der Einsatz höherer Kornkonzentrationen im Werkzeug. Eine mögliche Alternative hierzu stellt der Einsatz von Werkzeugen mit deterministischen Kornanordnungen dar. Zunächst wurden Einzel- und Mehrkornritzuntersuchungen durchgeführt, anhand derer das Matenaltrennverhalten von Stahl und Beton identifiziert wurde. Hierbei zeigte sich, dass der von einem einzelnen Diamanten in Beton realisierbare Breitenabtrag um bis zu 60 % großer ist als in Stahl. Diese Erkenntnisse wurden in werkstoffspezifischen, so genannten Breitenabtragsfaktoren hb;Beton und hb;Stahl, zusammengefasst. Sie bilden die Grundlage fur Berechnungsvorschriften, mit denen angepasste Schneidstoffkonzentrationen sowie deterministische Schneidstoffverteilungen auf Seilschleifperlen parametriert werden können. Auf Basis dieser Berechnungsvorschriften wurde sowohl ein stochastisches als auch ein deterministisches Seilschleifwerkzeug mit der Schneidstoffkonzentration C50 ausgelegt. Ihr Einsatzverhalten wurde dem eines Seilschleifwerkzeugs mit der Schneidstoffkonzentration C100 gegenübergestellt. Aus den Ergebnissen der Seilschleifuntersuchungen an Beton geht hervor, dass steigende Schnittgeschwindigkeiten unabhängig von der Schneidstoffkonzentration zu sinkenden Normal- und Tangentialkräften sowie Verschleißraten führen. Einzig die bezogenen Zeitspanflächen werden nicht durch die Schnittgeschwindigkeit beeinflusst. Bei konstanter Schnittgeschwindigkeit zeigt sich, dass die auftretenden Tangentialkräfte weder durch die Diamantkonzentration noch durch eine deterministische Schneidstoffverteilung beeinflusst werden. Gleiches gilt für die resultierenden Zeitspanflächen. Im Gegensatz zu den Tangentialkräften reagieren die Normalkräfte sowie das abgetragene Schleifbelagvolumen deutlich auf veränderte Schneidstoffkonzentrationen. Hier führt das stochastische Werkzeug mit niedrigerer Schneidstoffkonzentration zu deutlich erhöhten Werten, während die geometrisch definierte Schneidstoffanordnung auf dem deterministischen Werkzeug sogar Vorteile gegenüber dem stochastischen Referenzwerkzeug C100 ermöglicht.
Trennschleifen von Beton und Stahlbeton. Auslegung von Seilschleifwerkzeugen
Denkena, Berend (Autor:in) / Köhler, Jens (Autor:in) / Seiffert, Florian (Autor:in)
Diamant Hochleistungswerkzeuge. dihw Magazin ; 3 ; 20-30
2011
11 Seiten, 10 Bilder, 15 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Schallemissionsanalyse beim Trennschleifen von Beton
| Tema Archiv | 2008
Einfluss der Werkstoffzusammensetzung auf die Luftschallemission beim Trennschleifen von Beton
| UB Braunschweig | 2009