Milena Pöhlmann

Thermisch härtende Polymerverbundmaterialien als Basis für neue Befestigungssysteme

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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1165492370619-99312

Kurzfassung in Deutsch

Mit der Entwicklung und Einführung ökologischer Bauweise im Neubau sowie neuen Baustoffsystemen in Sandwichbauweise wird es zunehmend erforderlich, neue effektive Befestigungsvarianten zu entwickeln, die eine dauerhafte Fixierung auch unter sicherheitstechnischen Bestimmungen sowie aus Garantie- bzw. haftungsrechtlichen Gründen ermöglichen. Die aus der Praxis bisher bekannten chemischen Befestigungssysteme (Zweikomponentenverbundmörtel, Verbundankerpatronen) weisen hinsichtlich der Applikation unter bautechnischen Bedingungen noch einige Nachteile auf. Dazu gehören vor allem längere Aushärtungszeiten zur Realisierung der abschließenden Verbundfestigkeit, Inhomogenitäten im Verbund, der Einsatz toxischer Verbindungen und eine Limitierung der Applikationsmöglichkeiten in horizontalen und Überkopf-Einsatzbereichen sowie Hohlkammersystemen. Alle zuvor genannten Punkte haben bis jetzt die Nutzung solcher Verbundwerkstoffe als universale Anwendungsmöglichkeit verhindert. Ein neues chemisches Befestigungssystem, welches aus Novolak gehärteten mit Hexamethylentetramin (Hexa) und anorganischen Füllstoff besteht, wurde für Applikationen in Beton entwickelt. Das Bindemittel härtet bei der Temperaturzuführung aus. Die unkatalysierte Befestigungsmasse zeigt bei einer Temperatur zwischen 150-300 °C eine hohe Reaktivität. Die Vorteile dieses Systems sind die unbegrenzte Lagerfähigkeit der vorgemischten härtbaren Masse sowie die Gewährleistung einer homogenen Netzwerkstruktur im gesamten Verbund und sie ist frei von giftigen und flüchtigen Substanzen. Auf den Einsatz toxischer Substanzen wurde verzichtet. In dieser Arbeit wurde die Gesamtkinetik der Reaktion während des Aushärtungsprozesses dieser Polymerkomposite untersucht. Die DSC- (nicht-isothermen, isothermen) und MDSC-Untersuchungen haben sich als ein sicheres Verfahren zur Qualitätskontrolle des Aushärtezustands der Befestigungssysteme herausgestellt. Parallel zur nicht-isothermischen und isothermischen DSC wurden Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt, um den Endpunkt der Aushärtungsreaktion zu bestimmen.

Kurzfassung in Englisch

The development and introduction of ecological construction methods and the use of sandwich materials make it necessary to develop new fixing systems and technologies. Dealing with the application in concrete and other substrates commercial chemical fixing systems show some disadvantages up to date. Especially the rather long curing time in order to realize the final bond strength, inhomogenities in the composite, the partial use of toxic substances and application limits of such systems in horizontal direction as well as hollow section materials has so far prevented the use of such composites for all-purpose applications. A new chemical fixing system, which consists of hexamethylene tetramine (hexa) cured novolac and inorganic filler, was developed for application in concrete. It is applied by a thermo-curing procedure. The uncatalyzed curable mixture has a high reactivity at temperature between 150-300 °C. Compared with commercial chemical fixing systems, the premixed curable mass has many benefits. First it has a unique storage stability and second, it is free of toxic and volatile substances. Another important aspect is, it is self-foaming. In this study was investigated the overall kinetics of the reaction during the curing process of these polymer composites. An appropriate method for this experiment proved to be the DSC in isothermal and non-isothermal mode and MDSC. This turned out to be a safe quality control technique for these systems. Parallel to the non-isothermal and isothermal DSC conductivity measurements have been performed to determine the end point of the curing reaction.

weitere Metadaten

übersetzter Titel
(Englisch)
Thermally curable polymeric composit material as a basis for new chemical fixing systems
Schlagwörter
(Deutsch)
Befestigungssysteme, Härtung, Novolak, Hexamethylentetramin (Hexa), Differential Scanning Calorimetry (DSC), MDSC, Zugversuche
Schlagwörter
(Englisch)
polymeric composit material, curing, Novolac, hexamethylene tetramine (Hexa), Differential Scanning Calorimetry (DSC), MDSC, pull-out test
SWD SchlagworteVerbundverhalten, Haftvermittler, Sandwichbauweise, Hexamethylentetramin, Differential scanning calorimetry
DDC Klassifikation620
RVK KlassifikationZI 3430
Institution(en) 
InstitutionTechnische Universität Dresden
AbteilungMaschinenwesen
BetreuerProf. Dr. Klaus Lunkwitz
GutachterProf. Dr. Gert Heinrich
Prof. Dr. Hans-Joachim Radusch
Prof. Dr. Klaus Lunkwitz
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)03.03.2006
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung16.10.2006
Veröffentlichungsdatum (online)07.12.2006
persistente URNurn:nbn:de:swb:14-1165492370619-99312

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