Untersuchungen zum Mechanismus des Versagens von Klebefugen unter Langzeitbeanspruchung und deren Früherkennung

Die Fugen von Holzverklebungen werden im praktischen Gebrauch neben statischen Belastungen auch durch erhöhte Feuchtigkeit und Klimaschwankungen stark beeinflusst. Der Mechanismus des Versagens im Bereich der Klebefuge wird untersucht.

Factsheet

  • Department BUAS | Architecture, Wood and Civil Engineering
  • Research focus Material and Wood Technology
  • Research field Adhesive Technology and Polymer Chemistry
  • Funding body COST
  • Duration 01.01.2007 - 25.02.2010
  • Project management Urs von Arx
  • Head of project Urs von Arx
  • Project staff Aline Maillard
    Estelle Graf
    Benjamin Steiger
  • Project partners - research institutions incl. BFH ETH
  • Keywords Holzverklebung, Alterung, Langzeitbeanspruchung, Delaminierung, Methoden der Früherkennung

Starting point

1. Entwicklung eines Prüfverfahrens zur künstlichen Alterung von Verklebungen unter Belastung. Langzeittest von Prüfkörpern mit verschiedenen Klebstoffen: MUF, PRF, 1K-PUR. 2. Ermittlung der Reissfestigkeit der Klebefugen, physikalische und chemische Analyse des Alterungsverhaltens der Klebefugen mittels Mikroskopie, TMA, MALDI TOF MS, IR-Spektroskopie, Chemilumineszenz.

Objective

Mit dem Projekt sollen folgende Fragen beatwortet werden: - Wie läuft die Schädigung zeitlich ab. - Wie entsteht die Schädigung (chem., phys.). - Wie ist eine zerstörungsfreie Früherkennung der Schädigung möglich.

Core competencies

Holzverklebung, Materialprüfung, Werkstoffprüfung, Delaminierung, Klebstoffe

Result

Gemäss Delaminationsprüfung entsprechen alle untersuchten Klebstoffe (PUR, MUF, PRF) dem Typ I. Die Klebstoffe lassen sich mit IR Spektroskopie eindeutig identifizieren. MALDI TOF Massenspektrometrie eignet sich aufgrund der hohen Vernetzung nicht zur Charakterisierung. Bei Kurzzeitversuchen mit Temperaturgradient zeigen die drei Klebstoffe eine deutlich unterschiedliche Chemiluminseszenz. Bei isothermen Langzeitversuchen von PUR sinkt die CL nach wenigen Stunden stark ab.

Looking ahead

Bei vorschriftsgemässer Verarbeitung entsprechen die untersuchten Klebstoffe (1K PUR, MUF, PRF) dem Typ I gemäss EN 301. Die Klebstoffe lassen sich in den Brettschichtholzfugen nachträglich IR spektroskopisch identifizieren.