Alterung von Klebfugen in Holzbauteilen und Möglichkeiten zu deren Früherkennung

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: WHFF 2007.01

Schlüsselwörter (Deutsch)

Holzbauteil, Fugen, Alterung, Früherkennun

Kurzbeschreibung (Deutsch)

An Klebverbindungen, als eine der wichtigsten Verbindungsformen im modernen Holzbau, werden hohe Anforderungen gestellt. Dies gilt insbesondere beim Einsatz von Brettschicht-holz. Um auch unter dauerhafter Last und wechselnder klimatischer Beanspruchung die Standsicherheit zu gewährleisten, ist ein zuverlässiges Prüfverfahren zur effizienten, zerstö-rungsfreien Erkennung von Delaminierungen unabdingbar.
Die Untersuchungen dieses Berichtes können in drei Versuche unterteilt werden. In Vor- und Hauptversuch und in die ergänzenden Versuche. Im Vorversuch wurden Durchschallungen mit verschiedenen Ultraschallgeräten an faserparallel, teilverklebten, zweilagigen Fichten-proben durchgeführt. Ziel des Vorversuchs war es, die Eignung von Ultraschall zur Ortung von Delaminierungen in Klebfugen zu evaluieren und die Streuung zu ermitteln. Die Ergeb-nisse des Vorversuchs dienen als Grundlagen für die Auswertung der Untersuchungen im Hauptversuch. Im Hauptversuch wurden ebenfalls zweilagige Proben aus Buche und Fichte mit unterschiedlichen Klebstofftypen (MUF, PRF, 1K-PUR) faserparallel verklebt. Diese Pro-ben wurden verschiedenen natürlichen oder künstlichen klimatischen Bedingungen ausge-setzt. Die auftretenden Klimaschwankungen rufen Spannungen in der Klebfuge hervor, die wiederum zu Delaminierungserscheinungen führen können. Mit Hilfe von Ultra-schall- und Eigenfrequenzmessungen wurde versucht, eine entstandene Delaminierungsstelle in der Klebfuge zu erkennen. In den ergänzenden Versuchen wurde die Detektierung von Fehlver-klebungen an Brettschichtholz in realen Dimensionen untersucht. Dabei wurde exemplarisch mit verschiedensten zerstörungsfreien Messmethoden versucht, die Grenzen und Schwierig-keiten der einzelnen Messgeräte auf zu zeigen.
Die prinzipielle Eignung von Ultraschall-Laufzeitmessungen zur Detektion von Delaminierun-gen konnte bestätigt werden. Die Fehlverklebungen in den Vorversuchen konnten weitge-hend problemlos und mit guter Übereinstimmung zu den realen Klebfugenverläufen identifi-ziert werden. Ebenso wurde belegt, dass bei mehreren übereinanderliegenden Delaminie-rungen im selben Prüfkörperabschnitt mit jeder Fehlverklebung die Schalllaufzeit deutlich und jeweils um etwa denselben Betrag zunimmt. Im Hauptversuch konnte mit den verwende-ten Schnellalterungstests keine Delaminierungen in den Klebfugen erzeugt werden. Dies zeigen die Messungen der Restfestigkeit der Klebstoffe. Ebenso zeigt auch die zerstörungs-freie Erkennung von Delaminierungen keine eindeutigen Resultate, da keine Delaminierun-gen vorhanden waren. Beim Brettschichtholz mit realitätsnahem Querschnitt war der Einfluss der Holzeigenschaften auf die Schalllaufzeit nachweisbar. Ein Erkennen der Fehlverklebun-gen ist möglich, eine sichere Interpretation der Messergebnisse wird jedoch teilweise durch Einflussfaktoren wie Jahrringlage und -breite erschwert.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht - ETHZ - Alterung von Klebfugen in Holzbauteilen und Möglichkeiten zu deren Früherkennung - 12.05.2010 [PDF] 9'555 kB