Technikumsversuche

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Michael Kürschner

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In unserer Versuchshalle werden neben den üblichen Standardversuchen auch groß- und kleinmaßstäbliche Technikumsversuche zu speziellen Fragestellungen durchgeführt. Die maßgeschneiderten Versuchsstände hierfür werden in unserer mechanischen Werkstatt konstruiert und realisiert. Neben den Arbeiten für eigene Forschungstätigkeiten führen wir auch Auftragskonstruktionen durch.

Versuchsart
Bau eines Schergerätes, 10 x 10 cm, für Gesteins- und Bodenproben. Vertikale Belastung bis 100 kN, horizontale Lasteinleitung bis 100 kN, Vorschubgeschwindigkeit von 0,001 bis 10 mm/min.
Versuchsstand zur hydraulischen Risserzeugung in Gestein: In einem massiven Widerlageraufbau werden Gesteinsquader (300x300x450 mm3) zunächst mittels hydraulischer Druckkissen eingespannt. Dadurch werden anisotrope Spannungszustände simuliert, wie sie in bis zu 1000 m Tiefe herrschen. Dann wird in einen abgedichteten Bohrlochabschnitt im Probekörper mit einer Hochdruck-präzisions-pumpe Fluid injiziert. Bei einem bestimmten Fluiddruck im beanspruchten Bohrlochabschnitt versagt das Material im Bereich der Bohrlochwandung und es kommt zur Rissbildung. Die akustischen Emissionen (AE) bei der Rissentstehung und während des Rissfortschritts werden über bis zu 32 Sensoren, die auf den Probekörperseiten platziert sind, aufgenommen. Im Nachgang werden die akustischen Ereignisse lokalisiert, um den Rissprozess zeitlich und örtlich nachvollziehen zu können. Der Versuchsstand wurde im Rahmen eines Verbundprojekts an der RWTH entwickelt. Die Ergebnisse der Experimente sollen dem Abgleich mit einem bei einem Projektpartner in der Entwicklung befindlichen numerischen Simulationswerkzeug dienen.
Versuchsstand zur Untersuchung von geogitterbewehrtem Boden im ebenen Verformungszustand:
In dem Versuchsstand können beispielsweise Modellversuche zur Ermittlung der verformungsabhängigen Erddruckverteilung und der Geogitteranschlusskräfte am Facing durchgeführt werden. Außerdem können biaxiale Druckversuche mit konstantem Stützdruck zur Bestimmung des Spannungs-Dehnungsverhaltens des bewehrten Bodens durchgeführt werden.
Versuche zur Untersuchung der Boden-Bauwerk-Interaktion unter Fundamenten (Grundbruch; Durchstanzen).
Sandbox zur Untersuchung der Scherfugenbildung in geschichteten, wassergesättigten Bodensystemen:
Der Untergrund kann schräg abgeschoben werden, während Fotos vom Bodenkörper gemacht werden. Zur Ermittlung von Verschiebungen und Rotationen der Bodenpartikel werden die Fotos anschließend mit der PIV-Methode ausgewertet.
Großödometer-Versuchsstand zur Untersuchung der Sackung bzw. Setzung von Böden unter Belastung und unter Einfluss des Grundwassers.
Kipptischversuche zur Untersuchung der Scherparameter in der Kontaktfläche zwischen z.B. Rekultivierungsschichten und deponiertem Tunnelausbruchmaterial.
Scherrahmen zur Ermittlung der Scherfestigkeit von Bodenproben in extem niedrigen Spannungsniveaus.