Eigenschappen basalt composiet

Vergelijkbare documenten
Tensile Test Report Basalt vezel staven Vulkan Europe BV.

Werkstuk Natuurkunde Trekproef, buigproef en de afschuifproef

De trekproef. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. De trekproef - inleiding. Principe. Bepalen van materiaaleigenschappen

Niet-lineaire mechanica datum: Algemeen 2 Vraag 1 3 Vraag 2 8 Vraag 3 11 Vraag 4 14 Vraag 5 17 Vraag 6 19

Solico. Brugdekpaneel 400x85. Solutions in composites. Mechanische eigenschappen. Versie : 1. Datum : 20 september 2011

Solid Mechanics (4MB00) Toets 2 versie 4

Solico. Brugdekpaneel 500x40. Solutions in composites. Mechanische eigenschappen. Versie : 2. Datum : 16 januari 2013

Tentamen MATERIAALKUNDE Ia

THEMA IS BEZWIJKEN HET BEREIKEN VAN DE VLOEIGRENS?

Basic Creative Engineering Skills

Nieuwe generatie gelijmde wapening S. Matthys, UGent

Stand van zaken Dijken op veen. Bianca Hardeman TM Dijken op Veen Alex Roos TM Markermeerdijken

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 21 maart 2017 Cc: -

woensdag 6 augustus 2008, u Code: 8W020, BMT 1.3 Faculteit Biomedische Technologie Technische Universiteit Eindhoven

Beproevingsrapport: Controle overspanning WPC-vlonderdelen volgens BRL Rapportcode: Datum: 26 oktober 2016

Voorbeeldexamen HAVO. natuurkunde. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Solico Solutions in composites Solutions in composites

Vergelijking resultaten SCB-proeven en 3-puntsbuigproeven op balkjes

Pons bij funderings palen. Onderzoek naar vorm ponskegel bij op druk belaste palen onderwaterbetonvloer

Nieuwe generatie gelijmde wapening

Mechanische beproeving

Tentamen Fundamentals of Deformation and Linear Elasticity (4A450)

BETONSTAAL GERIBDE en GEDEUKTE STAVEN GERIBDE en GEDEUKTE DRAAD met hoge ductiliteit

Tentamen MATERIAALKUNDE Ia

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 6 maart 2017 Cc: Efectis-M000409[Rev.1]/BTJ/TNL

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 6 maart 2017 Cc: -

BETONSTAAL MECHANISCHE VERBINDINGEN VAN BETONSTAAL

Simulatie van onthechtingsmechanismen bij betonconstructies versterkt met uitwendig gelijmde koolstofvezelwapening. DOV mei 2004 Ernst Klamer

PROBETON vzw Aarlenstraat 53/B Brussel Tel.: +32 (0) Fax : +32 (0)

VOORSPANSTAAL. Koudgetrokken Draad

FUNCTIONEEL VERIFIËREN

FORD S-MAX SMAX_ _V3_COVER.indd 1 08/07/ :38

FORD S-MAX SMAX_ _V3_COVER.indd 1 19/04/ :17

FORD S-MAX SMAX_2014_V8_COVER.indd /05/ :49:55

FORD S-MAX SMAX_ _V3_COVER.indd 1 08/07/ :38

Bij het onderzoek is gekeken naar de sterkte

Rotatiecapaciteit van plastische scharnieren in beton

Hout. Houteigenschappen 2013/12

Oefeningen materiaalleer

Opgave 1: waardering 20 punten... gebruik van MATLAB

Tentamen Toegepaste elasticiteitsleer (4A450)

8 Aanvulling Hoofdstuk 8 Metalen

BOGO van groene grondstoffen naar biobased materialen. Eigenschappen van Polymelkzuur

Solid Mechanics (4MB00) Toets 2 versie 1

Vergelijking Q-last en puntlasten op magazijnvloeren. Puntlasten op vloeren vaak onderschat. Puntlasten op vloer vaak onderschat

Hoogtemperatuur vacuümsolderen van Titaan en Titaanlegeringen

VOORSPANSTAAL - KOUDGETROKKEN DRADEN

Metaalkunde in de. Lastechniek. H.Schrijen 1. Lasgroep Zuid Limburg. Mechanische Eigenschappen. Trekproef. Metaalkunde en Lastechniek

Sterkte van veen. J.B.A. Weijers Rijkswaterstaat

Het WWWWHW van vezelversterkte kunststof. Dr.ir. Mar(jn Veltkamp Hoofd Engineering FiberCore Europe, Ro?erdam europe.

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 3 bladzijden inclusief dit voorblad.

NATIONALE MAATSCHAPPIJ DER BELGISCHE SPOORWEGEN TECHNISCHE BEPALING

VOOR PROEVEN OP MATERIALEN

Voorspandraad op lengte

TECHNISCHE AANBEVELING

NATIONALE MAATSCHAPPIJ DER BELGISCHE SPOORWEGEN TECHNISCHE BEPALING O-RINGEN

Tentamen WB6101 Materiaalkunde I voor WB over de leerstof van studiejaar januari 2011

Voor afmetingen waarvoor geen bewerkingsprijs staat vermeld gelden de prijzen op aanvraag

SYSTEEMBENADERING VAN DE BRANDWERENDHEID MET BETREKKING TOT BEZWIJKEN

Spaghetti Commissie Dagbouwreglement. Reglement van de spaghetti toren dagbouwwedstrijd

BA-richtlijn 3.1 Versie januari 2007

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 4 bladzijden inclusief dit voorblad.

NEDRI Product Range: voorspandraad. Scala van afmetingen. Type. Relaxatie. Oppervlakte. Profiel. Coil / ringgewicht. Ring afmetingen.

NEDRI Product Range: voorspandraad. Scala van afmetingen. Type. Relaxatie. Oppervlakte. Profiel. Coil / ringgewicht. Ring afmetingen.

Spaghetti Commissie Dagbouwreglement. Reglement van de spaghetti toren dagbouwwedstrijd

Rekenregels vvuhsb; een voorzet

Belastingproeven PVC stellingkasten

Verslag Proefbelasting Zeewijkplein te IJmuiden

TECHNISCHE VOORSCHRIFTEN

5,7. Werkstuk door een scholier 1983 woorden 20 februari keer beoordeeld. Scheikunde. 2 Inleiding Materialen:

Plasticiteit en grensspanningshypothesen INHOUD LES 2. Inleiding grensspannings-hypothesen

Bezwijkanalyse kokerbrug met 3D schalenmodel (2)

Branddeuren Rolluiken

Evaluatie uitgevoerde proefbelastingen en beschouwingen m.b.t. richtlijn proefbelasten en CUR ASR Aanbeveling

Bezwijken van buisverbindingen en appendages.

Buigtrekwapening en beugels

Stap 2. Geometrisch niet-lineair model Het elastisch weerstandsmoment dat nodig is om dit moment op te nemen is

GEWAPEND BETONSTAAL GERIBDE KOUDVERVORMDE DRAAD

Material properties Felt and Reinforcement For Shear test of Reinforced Concrete Slab

1 Intro: karakterisering vermoeiing via de RDEC methodiek de theorie

Tentamen Materiaalmodellen en Niet-lineaire Mechanica Docent: P.C.J. Hoogenboom 29 mei 2012, 18:00 tot 19:30 uur. Vraagstuk 1 (30 minuten, 3 punten)

Beproevingsrapport: Onderzoek aan hijsvoorzieningen volgens SKH-publicatie bepalingsmethode beproeving

: Vermeld op alle bladen van uw werk uw naam. : Het tentamen bestaat uit 4 bladzijden inclusief dit voorblad en een uitwerkingsblad.

Flexvloer. Inhoud presentatie. Inleiding Doelstelling Dwarskrachtcapaciteit Stijfheid Conclusies Aanbevelingen

UHSB: onbetaalbaar materiaal of economische oplossing? Ontdekking van UHSB en directe gevolgen

J-integraal bepaling van. Hoge Dichtheid PolyEtheen

Bijl Composiet planken. Voor nieuwbouw en renovatie

DRAFT-1. Rekentechnische vergelijking WAB- GAB ontwerpgrafiek voor Projectbureau Zeeweringen

QuakeShield Modellering constructief gedrag bij belasting in het vlak 17 November 2017

Beïnvloedt het verouderingsproces de vermoeiing en het healing gedrag van bitumineuze asfaltmortels? Wim Van den bergh Artesis Hogeschool Antwerpen

Aantal pagina's 10. Doorkiesnummer (088) Wrijvingscoëfficiënten van C-Fix-, basalt en betonzuilen

Voor en door Staalconstructeurs D-geprinte brug MX3D. Stijn Joosten

Studie van het Afschuivingsgedrag van Composieten

Lichtbeton voor balkons

Titel: Beoordeling van het lijmsysteem Adheseal Projectlijm voor het verlijmen van Rockpanel Colours gevelplaten

BE 500 ES. Nieuwe staalsoort met hoge ductiliteit: BETONSTAAL GERIBDE en GEDEUKTE STAVEN GERIBDE en GEDEUKTE DRAAD

Afwerking & Uitzicht: Het oppervlak is knoestvrij, egaal van kleur en vertoont een generfde, licht glanzende structuur.

Invloed van het type vulstof op de eigenschappen van asfaltmengsels

Transcriptie:

Eigenschappen basalt composiet Dr.Ir. F.A.Veer TU Delft, 5 oktober 216 1

Inleiding Aan de hand van door fibercore verstrekte proefstukken zijn een aantal mechanische eigenschappen en een aantal samenstellings eigenschappen bepaald van basalt vezel composiet. Dit rapport vat de resultaten samen. Alle mechanische beproevingen zijn gedaan op een Zwick z1 op de faculteit 3ME. De DSC en vezel gehalte proeven zijn gedaan op de faculteit L&R. Trekproeven ⁰richting Alle trekproeven zijn gedaan met een verplaatsingsnelheid van 2 mm/minuut. Een proef is gedaan met een speciale extensometer om de E modulus te bepalen. De andere proeven zijn gedaan zonder extensometer. Figuur 1 geeft de kracht/vervorming weer van een proef met extensometer. Figuur 2 Geeft de kracht vervorming weer van een proef zonder extensometer met belasting tot breuk. Tabel 1 geeft de resultaten weer. 2

3 Specimen 3 25 2 15 1 5 5,1,2,3,4,5,6,7,8 Strain [%] Figuur 1: kracht vervormings diagram voor E modulus bepaling 8 Specimen 12 7 6 5 4 3 2 1 2 2 4 6 8 1 12 14 Strain [mm] Figuur 2: kracht verplaatsingdiagram bij trekproef tot breuk 3

Tabel 1: Resultaten in ⁰ richting plaat proefnummer E (GPa) Fmax (N) Smax (MPa) 1 9 66112 826 1 6516 813 11 5867 726 12 69171 865 3 13 64554 87 14 65265 816 15 653 813 E1 44.7 GPa Bezwijkgedrag ⁰ Bij ongeveer 9% van de treksterkte is het breken van vezels te horen. Er is geen vloeitraject. Als de treksterkte wordt overschreden explodeert het proefstuk door de vrijkomende elastische energie. Zie ook figuur 3. Figuur 3: ⁰ graden proefstuk na bezwijken. 4

9⁰ richting Alle trekproeven zijn gedaan met een verplaatsingsnelheid van 2 mm/minuut. Een proef is gedaan met een speciale extensometer om de E modulus te bepalen. De andere proeven zijn gedaan zonder extensometer. Figuur 4 geeft de kracht/vervorming weer van een proef met extensometer. Figuur 5 Geeft de kracht vervorming weer van een proef zonder extensometer met belasting tot breuk. Tabel 2 geeft de resultaten weer. 25 Specimen 1 2 15 1 5,2,4,6,8,1,12,14 Strain [%] Figuur 4: kracht vervormings diagram voor E modulus bepaling 9⁰ 5

6 Specimen 19 5 4 3 2 1 1 1 2 3 4 5 6 7 Strain [mm] Figuur 5: kracht verplaatsingdiagram bij trekproef tot breuk 9⁰ Tabel 2: Resultaten in 9⁰ richting plaat proefnummer E (GPa) Fmax (N) Smax (MPa) 2 16 475 59 17 5544 69 18 521 65 19 5576 7 2 5584 7 E2 2.4 Bezwijkgedrag 9⁰ Bezwijken is spontaan bijna zonder waarschuwing. Zie ook figuur 6. 6

Figuur 6: 9⁰ graden proefstuk na bezwijken. 7

45⁰ richting Alle trekproeven zijn gedaan met een verplaatsingsnelheid van 2 mm/minuut. Twee proeven zijn gedaan met een speciale extensometer om de E modulus te bepalen. De andere proeven zijn gedaan zonder extensometer. Figuur 7 geeft de kracht/vervorming weer van een proef met extensometer. Figuur 8 Geeft de kracht vervorming weer van een proef zonder extensometer met belasting tot breuk. Tabel 3 geeft de resultaten weer. 6 Specimen 7 5 4 3 2 1,1,2,3,4,5,6,7,8 Strain [%] Figuur 7: kracht vervormings diagram voor E modulus bepaling 45⁰ 8

Specimen 2 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 Strain [mm] Figuur 8: kracht verplaatsingdiagram bij trekproef tot breuk 45⁰ Tabel 3: Resultaten in 45⁰ richting plaat proefnummer E (GPa) Fmax (N) Smax (MPa) 1 6361 8 2 658 82 3 6137 77 4 6332 79 5 647 8 E3 8.5 Bezwijkgedrag 45⁰ Bezwijken is door afschuiving op de 45 graden richting. Er treedt een soort vloei op waarna het proefstuk langzaam bezwijkt. Zie ook figuur 9. 9

Figuur 9: 45⁰ graden proefstuk na bezwijken. 1

Drukproeven 9⁰ richting Alle drukproeven zijn gedaan met een verplaatsingsnelheid van 2 mm/minuut. De hulpstukken zijn speciaal gemaakt en e ris 15 mm ruimte tussen de bekkens zodra het proefstuk belast wordt. Alle proeven zijn gedaan zonder extensometer omdat dat bij deze opstelling onmogelijk was. Figuur 1 Geeft de kracht vervorming weer van een proef met belasting tot breuk. Tabel 4 geeft de resultaten weer. 6 Specimen 5 5 4 3 2 1,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Deformation [mm] Figuur 9: kracht verplaatsingsdiagram bij drukproef tot bezwijken 9⁰ Tabel 4: Resultaten in 9⁰ richting plaat proefnummer Fmax (N) Smax (MPa) 3 6423 8 4 6545 82 5 5673 71 6 6573 82 Bezwijkgedrag 9⁰ 11

De proefstukken bezwijken langzaam door afschuiving. Zie ook figuur 1. Figuur 1: 9⁰ graden proefstuk na bezwijken. 12

⁰ richting Alle drukproeven zijn gedaan met een verplaatsingssnelheid van 2 mm/minuut. De hulpstukken zijn speciaal gemaakt en er is 15 mm ruimte tussen de bekkens zodra het proefstuk belast wordt. Alle proeven zijn gedaan zonder extensometer omdat dat bij deze opstelling onmogelijk was. Figuur 11 Geeft de kracht vervorming weer van een proef met belasting tot breuk. Tabel 5 geeft de resultaten weer. 2 18 16 14 Specimen 1 12 1 8 6 4 2 2 1 2 3 4 5 Deformation [mm] Figuur 11: kracht verplaatsing diagram bij drukproef tot bezwijken ⁰ Tabel 5: Resultaten in ⁰ richting plaat proefnummer Fmax (N) Smax (MPa) 9 1884 236 1 17788 222 11 1884 235 Bezwijkgedrag ⁰ Bezwijk gedrag is door uitknikken vezels. Vaak is er ook vervorming in de bekken waardoor het proefstuk vast komt te zitten. 13

Zie ook figuur 12. Figuur 12: ⁰ graden drukproefstuk na bezwijken. 14

ILSS proeven 3P buig proeven zijn gedaan aan kleine proefstukken conform de ILSS norm. De resultaten voor 9⁰ zijn gegeven in tabel 6 en voor ⁰ in tabel 7. De kracht verplaatsing krommen zijn gegeven in figuren 13 en 14. Bezwijkvormen in figuren 15 en 16. Tabel 6: ILSS resultaten voor 9⁰ proefstukken Proefstuk nummer Fmax (N) sb (MPa) 17 427 165 18 423 16 19 42 16 2 411 165 21 453 17 Tabel 7: IlSS resultaten voor ⁰ proefstukken Proefstuk nummer Fmax (N) sb (MPa) 22 1986 74 23 1879 71 24 1781 665 25 1662 62 26 194 77 27 1818 7 15

5 Specimen 2 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 Deformation [mm] Figuur 13: ILSS kracht verplaatsingskromme voor 9⁰ proefstukken 2 Specimen 24 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 1 2 3 4 5 6 Deformation [mm] Figuur 14: ILSS kracht verplaatsingskromme voor ⁰ proefstukken 16

Figuur 15: Bezwijken 9⁰ ILSS proefstukken Figuur 16: bezwijken ⁰ ILSS proefstukken Figuur 17: bezweken ⁰ ILSS proefstukken, schade amper zichtbaar 17

DSC proeven DSC proeven zijn gedaan om het glas punt te bepalen. Deze zijn niet gelukt. Een voorbeeld is gegeven als figuur 17. De grafieken geven geen heldere omslag punten. De reden is niet te achterhalen. Mogelijk is de hars onvoldoende zuiver en heeft geen eenduidige Tg. Figuur 17: DSC curve 18

Vezelvolume fractie total weight before burning in gram weight after burning fibres in gram weight bio polyester in gram sample plaat 1 2,3519 1,81,559 plaat 2 2,5816 1,8387,7429 plaat 3 2,3198 1,7873,5325 plaat 4 3,4 2,3186,6854 plaat 5 2,3541 1,8384,5157 Conclusie De mechanische eigenschappen zijn voor composieten voldoende reproduceerbaar binnen een plaat en tussen platen. De eigenschappen kunnen dus met redelijke zekerheid geëxtrapoleerd worden naar constructie die op dezelfde manier gemaakt zijn. Kanttekeningen moeten geplaatst worden bij de DSC curves. Het materiaal vertoont geen duidelijke Tg. Verder wordt erop gewezen dat de treksterkte in de ⁰ richting weliswaar hoog is, maar dat er geen reststerkte is en geen waarschuwing voor bezwijken. Dit moet gecompenseerd worden door een voldoende grote materiaalfactor in de constructieve berekeningen. In de 9⁰ en 45⁰ richting is er geen duidelijk lineair elastisch regime. De E modulus is afhankelijk van de elastische vervorming. De gegeven zijn conservatief berekend. Er is ook geen rekening gehouden met tijdsafhankelijke vervormingseffecten waar niet op getest is. 19