Development of Methods to Improve the Mechanical Performance of Coated Grid-Like Non-Crimp Fabrics for Construction Applications

• Autorzy: Hahn Lars , Rittner Steffen , Nuss Dominik , Ashir Moniruddoza , Cherif Chokri

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.7508

Warianty tytułu

PL

Opracowanie metod mających na celu poprawę właściwości mechanicznych powleczonych georusztów do zastosowań w budownictwie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents investigations aiming to improve the impregnation of a coating agent and thus increase the mechanical performance of geogrids, especially grid-like non-crimp fabrics (NCF) consisting of carbon fiber heavy tows (CFHT). The squeezing process is industry standard, but the relationship between the machine setting parameters (squeezing pressure and hardness of squeeze roll surface) and the impact on the tensile strength of grid-like NCF is still unexplored. The setting parameters evaluated lead to an increase in tensile strength of up to 10% compared to grid-like NCF coated without the squeezing process. Additionally the first insights into the coating process supported by ultrasonic vibrations based on CFHT single yarns are provided. It is shown that the tensile strength of treated CFHT can be increased by up to 12%, in comparison to CFHT coated without ultrasonic vibrations.

PL

W pracy przedstawiono badania mające na celu poprawę impregnacji środka powlekającego, a tym samym poprawę właściwości mechanicznych georusztów, w szczególności tkanin niekarbikowanych typu siatkowego (NCF) składających się z ciężkich kabli włókien węglowych (CFHT). Proces zgniatania jest standardem branżowym, ale wciąż nie zbadano związku między parametrami nastawczymi maszyny (nacisk ściskania i twardość ściśniętej powierzchni walca) a wytrzymałością na rozciąganie tkanin NCF. Odpowiednio dobrane parametry nastawcze procesu zgniatania skutkują do zwiększeniem wytrzymałości na rozciąganie do 10% w porównaniu z georusztem, który nie został poddany temu procesowi. Ponadto oceniono wpływ procesu powlekania z użyciem ultradźwięków. Stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie obrobionych kabli (CFHT) można zwiększyć nawet o 12%, w porównaniu z CFHT bez zastosowania obróbki ultradźwiękami.

Słowa kluczowe

EN

carbon fiber heavy tows; impregnation; coating; textile reinforced concrete; non-crimp fabric

PL

kable z włókien węglowych ciężkie; impregnacja; powłoka; żelbetowy materiał tekstylny; proces zgniatania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 27, no. 1 (133)
• Strony: 51--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hahn Lars

• Technische Universität Dresden, Faculty of Mechanical Science and Engineering, Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, Dreseden, Germany

autor

Rittner Steffen

• Technische Universität Dresden, Faculty of Mechanical Science and Engineering, Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, Dreseden, Germany

autor

Nuss Dominik

• Technische Universität Dresden, Faculty of Mechanical Science and Engineering, Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, Dreseden, Germany

autor

Ashir Moniruddoza

• Technische Universität Dresden, Faculty of Mechanical Science and Engineering, Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, Dreseden, Germany

autor

Cherif Chokri

• Technische Universität Dresden, Faculty of Mechanical Science and Engineering, Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology, Dreseden, Germany

Bibliografia

• 1. Ashir M, Nocke A, Bulavinov A, Pinchuk R, Cherif Ch. Influence of defined amount of voids on the mechanical properties of carbon fiber‐reinforced plastics. Polym. Compos. Epub ahead of print 7 March 2018. DOI:10.1002/pc.24820.
• 2. Ashir M, Hahn L, Kluge A, Nocke A, Cherif Ch. Development of innovative adaptive 3d fiber reinforced plastics based on shape memory alloys. Compos. Sci. Technol. 2016; 126: 43–51.
• 3. Brameshuber W, Banholzer B, Brümmer G. Ansatz für eine vereinfachte Auswertung von Faser Ausziehversuchen. Beton Stahlbeton. 2000; 95 (12): 702–706.
• 4. Reinhardt H-W, Krüger M, Grosse C-U. Thin plates prestressed with Textil reinforcement. ACI. 2002; 206: 355–372.
• 5. Curbach M, Zastrau B. Textilbewehrter Beton-Aspekte aus Theorie und Praxis. Paper presented at: Baustatik-Baupraxis 7 1999. Proceedings of the 7. Fachtagung BaustatikBaupraxis; 1999 March 18-19; Aachen, DE. Rotterdam: A. A. Balkema 1999, 267–276.
• 6. Cherif Ch, Diestel O, Engler T, Hufnagl E. In: Textile materials for lightweight constructions. Cherif, Ch.; Springer: Berlin, Heidelberg, New York, Dordrecht, London, 2015; p. 625–646.
• 7. Kulas C. Zum Tragverhalten getränkter textiler Bewehrungselemente für Betonbauteile. Ph.D. Thesis, Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Germany; 2013. (German).
• 8. Shilang X, Krüger M, Reinhardt H-W, Ozbolt J. Bond Characteristics of Carbon, Alkali Resistant Glass, and Aramid Textiles in Mortar. In: J. Mater. Civ. Eng. 2004; 16(4): 356– 364.
• 9. Hahn L, Rittner S, Bauer C, Cherif Ch. Development of alternative bondings for the production of stitch-free non-crimp fabrics made of multiple carbon fiber heavy tows for construction industry. J. Ind. Text. 2018; 48 (3): 660-681.
• 10. Dolatabadi M K, Janetzko S, Gries T. Geometrical and mechanical properties of a noncrimp fabric applicable for textile reinforced concrete. J. Text. I. 2014; 105 (7), 711–716.
• 11. Köckritz U. In-Situ Polymerbeschichtung zur Strukturstabilisierung offener nähgewirkter Gelege. Ph.D. Thesis, Technische Universität Dresden, Germany, 2007.
• 12. Krüger M, Reinhardt H-W. Fichtlscherer, M. Bond behaviour of textile reinforcement in reinforced and prestressed concrete. Otto-Graf-Journal 2001; 12: 33–50.
• 13. Dvorkin D, Peled A. Effect of reinforcement with carbon fabrics impregnated with nanoparticles on the tensile behavior of cement-based composites. Cem. Concr. Res. 2016; 85: 28–38.
• 14. G Gao S-L, Mäder E, Plonka R. Coatings for glass fibers in a cementitious matrix. Acta Mater. 2004; 52; 4745–4755.
• 15. Köckritz U, Cherif Ch, Weiland S, Curbach M. In-Situ Polymer Coating of Open Grid Warp Knitted Fabrics for Textile Reinforced Concrete Application. J. Ind. Text. 2010; 40 (2): 157–169.
• 16. Younes A, Seidel A, Rittner S, Cherif Ch, Thyroff R. Innovative textile Bewehrungen für hochbelastbare Betonbauteile. Beton- und Stahlbetonbau 2015; 110: 16–21.
• 17. Lorenz E, Ortlepp R. Bond Behavior of Textile Reinforcements - Development of a PullOut Test and Modeling of the Respective Bond versus Slip Relation. J. Mater. Civ. Eng. 2012; 6: 479–486.
• 18. DIN EN 12127 (1997). DIN Deutsches Institut für Normung.
• 19. ISO 3341:2000-05. 2000-05 (2000). International Organization for Standardization.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).