Rundversuch Langzeitkriechverhalten EPS und XPS Wolfgang Albrecht & Stefan Kutschera

Transkript

1 Rundversuch Langzeitkriechverhalten EPS und XPS Wolfgang Albrecht & Stefan Kutschera

2 Geschichte der Kriechprüfungen am FIW Erster Kriechprüfstand 2000 gebaut und in Betrieb genommen von G. Lang, H. Perk, C. Rank

3 Geschichte der Kriechprüfungen am FIW 2006: Erweiterung auf 200 mm bzw. 300 mm Dicke

4 Geschichte der Kriechprüfungen am FIW 2009: Erweiterung auf 300 Messplätze

5 Wichtige Erkenntnisse für Probenauswahl und Probenvorbereitung gut abgelagerte Proben 45 Tage alt Druckfestigkeitsverteilung über die Breite der Platte Probenentnahme aus einer Reihe in Längsrichtung (mittlere Druckfestigkeit) Abfräsen der Proben (optimale Ebenheit und Auflage der Belastung) reproduzierbare, sinnvolle Kurvenscharen

6 Messunsicherheit und Reproduzierbarkeit Die Prüfnorm EN 1606 macht dazu keine Aussage Idee: Rundversuche durchzuführen Förderung durch das DIBt, Berlin Prüfinstitute und Industrielabore tragen den Großteil der Kosten selbst FIW organisiert die Rundversuche stellt die Proben zur Verfügung wertet die Rundversuche aus

7 Teilnehmer Prüfinstitute FIW München IFBP-Institut für Bauphysik der Universität Hannover MPA NRW Dortmund MPA Stuttgart Industrielabore von XPS- bzw. EPS-Herstellern AUSTROTHERM Purbach Österreich BASF Ludwigshafen DOW R&D Labor Rheinmünster URSA Insulation El Pla de Santa Maria Spanien

8 1. Rundversuch mit EPS Zuschneideplan EPS 100 mm

9 1. Rundversuch mit EPS FIW-Kurve 100 mm EPS

10 1. Rundversuch mit EPS Auswertung: Anfangsverformung 100 mm EPS Labor Anfangsverformung X0 Anfangsverformung nach 1 min [mm] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Mittelw. PL 1 0,75 0,74 0,67 0,72 PL 2 0,70 0,71 0,68 0,70 PL 3 0,99 1,01 0,96 (0,99) PL 4 0,69 0,71 0,72 0,71 IL 1 0,67 0,64 0,66 0,66 IL 2 0,76 0,77 0,81 0,78 IL 3 0,73 0,72 0,72 0,72 IL 4 0,78 0,84 0,77 0,80 Mittelw. 0,73 ± 0,07 mm Tabelle 1: Anfangsverformung X0 in mm nach 1 min. an Dicke 100 mm gemessen

11 1. Rundversuch mit EPS Auswertung: Kriechverformung 100 mm EPS Labor Kriechverhalten x ct (ohne X0) Kriechverhalten nach ca h [mm] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Mittelw. PL 1 0,49 0,48 0,55 0,51 PL 2 0,39 0,45 0,51 0,45 PL 3 0,35 0,34 0,38 0,36 PL 4 0,52 0,50 0,53 0,52 IL 1 0,45 0,40 0,43 0,43 IL 2 0,51 0,46 0,46 0,48 IL 3 0,47 0,53 0,36 0,45 IL 4 0,80 0,92 0,75 (0,82) Mittelw. 0,46 ± 0,10 mm Tabelle 2: Kriechverformung x ct nach h in mm an Dicke 100 mm gemessen

12 1. Rundversuch mit EPS Auswertung: Extrapolation auf 34 Jahre 100 mm EPS Labor Gesamtverformung x t (mit X0) Kriechverhalten + X0 nach ca h [mm] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Mittelw. PL 1 1,24 1,22 1,22 1,23 PL 2 1,09 1,16 1,19 1,15 PL 3 1,34 1,35 1,34 1,34 PL 4 1,21 1,21 1,25 1,22 IL 1 1,12 1,04 1,09 1,08 IL 2 1,27 1,23 1,28 1,26 IL 3 1,20 1,25 1,08 1,18 IL 4 1,58 1,76 1,52 (1,62) Mittelw. 1,21 Labor Stauchung e t Extrapoliert auf 34 Jahre [%] Mittelwert PL 1 2,0 PL 2 2,1 PL 3 1,7 PL 4 1,9 IL 1 1,8 IL 2 2,0 IL 3 2,1 IL 4 (3,1) Mittelw. 1,9 ± 0,2 % Tabelle 3: Gesamtverformung in mm nach h und Stauchung in % auf 34 Jahre extrapoliert an Dicke 100 mm

13 2. Rundversuch mit EPS Auswertung: Anfangsverformung 300 mm EPS Labor Anfangsverformung X0 Anfangsverformung nach 1 min [mm] Probe Probe Probe Mittelw PL 2 2,07 2,12 2,07 2,09 ± 0,06 mm PL 4 2,17 2,07 2,05 2,10 IL1 2,18 2,16 2,19 2,18 Mittelw ert 2,12 Tabelle 5: Anfangsverformung X0 in mm nach 1 min an Proben der Nenndicke 300 mm gemessen

14 2. Rundversuch mit EPS Auswertung: Kriechverformung 300 mm EPS Labor Kriechverhalten x ct (ohne X0) Kriechverhalten nach ca h [mm] Probe 1 Probe 2 Probe 3 Mittelw. ± 0,08 mm PL 2 0,56 0,71 0,57 0,61 PL 4 0,73 0,77 0,71 0,74 IL1 0,58 0,73 0,59 0,63 Mittelw ert 0,66 Tabelle 6: Kriechverformung x ct nach Stunden an Nenndicke 300 mm gemessen

15 2. Rundversuch mit EPS Auswertung: Extrapolation auf 34 Jahre 300 mm EPS Labor Gesamtverformung x t (mit X0) Kriechverhalten + X0 nach ca h [mm] [%] Probe Probe Probe Mittel w. Mittelw. PL 2 2,63 2,84 2,64 2,70 0,97 PL 4 2,90 2,84 2,76 2,83 1,01 IL1 2,76 2,89 2,78 2,81 1,01 Mittelw ert 2,78 1,00 Labor Stauchung e t Extrapoliert auf 34 Jahre [%] Mittelwert PL 2 1,2 PL 4 1,3 IL1 1,3 Mittelwert 1,3 ± 0,03 % Tabelle 7: Gesamtverformung der 300 mm Probekörper in mm und % über h gemessen mit Extrapolation auf 34 Jahren

16 3. Rundversuch mit XPS Eingebaute Proben

17 3. Rundversuch mit XPS XPS wurde als nächster Schritt ausgewählt Druckfestigkeit ist dickenabhängig Druckfestigkeit ist zeitabhängig (Zellgasaustausch) unebene Oberflächen

18 Alle teilnehmende Labore Extrapolierte Kurven

19 Auswertung XPS Rundversuch Ausgangsverformung: 0,77 mm ± 0,10 mm (ohne IL3 0,13mm) Kriechverformung: 0,49 mm ± 0,06 mm Gesamtverformung: 1,24 mm ± 0,17 mm Extrapolation über 34 Jahre: 2,0 % ± 0,2 %

20 FIW-Kurve über h = 2,9 a

21 Zusammenfassung und Ausblick Sehr gute Übereinstimmung der beteiligten Prüfinst. und Industrielabore Streuungen deutlich kleiner als die zulässigen Verformungen von 2-3 % der Dämmung unter der Gründungsplatte Streuungen deutlich kleiner als die im Bau üblichen Toleranzen und Setzungen Bauaufsicht und Planer können den deklarierten Eigenschaften vertrauen Zukunftchancen für Hersteller und FIW