Datenblatt BlastProtect

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Hannelore Eberhardt
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1 Datenblatt BlastProtect BlastProtect ist ein neuer Werkstoff, der Detonationsdruckwellen dämpfen kann. Er besteht aus Epoxidharz, Sand und nachwachsenden Rohstoffen wie Maisspindeln und Flachsfasern. BlastProtect ist entwickelt worden um die Amplituden von Druckwellen zu reduzieren und damit deren Weitergabe an die zu schützenden Objekte zu dämpfen. Der Werkstoff wurde in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik (EMI) entwickelt und getestet. Das optimale Absorbtionsverhalten ist abhängig vom Widerstandsverhalten des zu schützenden Objektes und der Maximalentfernung des Explosionsherdes. Bewegen sich diese Faktoren in einem bestimmten Rahmen, können die porösen Materialstrukturen von BlastProtect optimal kompaktiert werden um einen höchstmöglichen Dämpfungseffekt zu ermöglichen. Die folgende Tabelle enthält die wichtigsten Materialkennwerte von BlastProtect Energieabsorptionsvermögen I (MJ/ m3) 8 ± 1 Druckfestigkeit ϬMax (MPa) 35 ± 10 Elastische Dehnung εelastisch (%) 5 ± 2 Plastische Dehnung εplastisch (%) 30 ± 10 Dynamischer Elastizitätsmodul (MPa) 1480 Statischer Elastizitätsmodul (MPa) 3400 Zugfestigkeit (MPa) 6,3 Spaltzugfestigkeit (MPa) 6,5 Bruchenergie (N/m) 3742 Spezifisches Gewicht (γ) 1,1 Brandschutzklasse B1

2 Eine Vielzahl von Simulationen und Versuchen ergab die folgenden Richtlinien für die Dimensionierung von BlastProtect in Abhängigkeit von der Sprengstoffmenge. Die Aufstellung zeigt die Schichtdicken von BlastProtect, die notwendig sind um die Amplitude der Druckwelle um bis zu 50% zu dämpfen. Sprengstoff TNT (kg) Polymerbeton D (cm) Das hohe Absorptionsvermögen wird durch den Einsatz von Maisspindeln erreicht. Sie enthalten einen hohen Anteil an kleinen Hohlräumen, die die kinetische Energie einer Explosionsdruckwelle aufzunehmen können und dabei zerstört werden. Bedingt durch diese Hohlräume wurde ein niedriges spezifisches Gewicht (Wichte) von ca. 1,1 g / cm 3 erreicht. BlastProtect kann als Formteil oder Platte verarbeitet werden. Zusammen mit der geringen Dichte ergeben sich günstige Voraussetzungen für den Einsatz im mobilen Bereich. Wirkungsnachweis durch EMI Die folgenden Abbildungen demonstrieren den Dämpfungseffekt von BlastProtect wenn Panzerstahlplatten der Einwirkung von Explosionsdruckwellen ausgesetzt sind. Abbildungen 1 und 2 zeigen den Versuchsaufbau ohne und mit Einsatz von BlastProtect. Abbildung 1: Versuch ohne BlastProtect. Abbildung 2: Versuch mit BlastProtect.

3 Abbildungen 3 bis 5 belegen die dämpfende Wirkung von BlastProtect. Abbildung 3: Versuch1 ohne BlastProtect. Abbildung 4: Versuch 2 mit BlastProtect Stärke 3 cm. Abbildung 5: Versuch 3 mit BlastProtect Stärke 5 cm. In der nachfolgenden Aufstellung werden die Ergebnisse aus Versuchen und Simulationen zusammengefasst.

4 Versuch Versuch Nr. 1 Durchbiegung (experimentell) Durchbiegung (Simulation) kein BlastProtect 32 mm 39 mm Test Nr. 2 3 cm 18 mm 23 mm BlastProtect Test Nr. 3 5 cm 15 mm 15 mm BlastProtect prozentuale Durchbiegung Test 2 / Test 1 prozentuale Durchbiegung Test 3 / Test 1 56 % 59 % 47 % 38 % Die obige Tabelle zeigt die prozentuale Durchbiegung der durch BlastProtect geschützten Panzerstahlplatte, verglichen mit der einer Ungeschützten. Weitere Eigenschaften von BlastProtect Wärmeleitfähigkeit: Schichtdicke [cm] Wärmeleitfähigkeit λ= W/(m*K) Wärmedurchlasswiderstand R=[(m² K)/W] BlastProtect 8 0,149 0,537 Stahlblech 0,2% C 1,2 50 0,00024 Beton C35/ ,6 0,15

Schallschutz: Frequenz Bewertetes Schalldämm-Maß R W bei einer BlastProtect Schichtdicke 20mm 50 Hz 32,9 200 Hz 28,2 1000 Hz 40,2 Bei einer Schichtdicke von 20mm erreicht BlastProtect einen, mit

5 Schallschutz: Frequenz Bewertetes Schalldämm-Maß R W bei einer BlastProtect Schichtdicke 20mm 50 Hz 32,9 200 Hz 28, Hz 40,2 Bei einer Schichtdicke von 20mm erreicht BlastProtect einen, mit einer 12mm Sicherheits-Verbundglasscheibe vergleichbaren Dämmwert. Alle Werte und Zahlen sind dem Sachbericht zu KF HF0, verfasst vom Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik (EMI) im Juli 2012, entnommen. Kommerzielle Vermarktung: Trickes Mineralguss AG Alte Weinstrasse 59 D Efringen-Kirchen Tel: +49 (0) 7628 / Fax: +49 (0) 7628 / [email protected] Reg. Gericht: Lörrach HRB Vorstand: Norbert Trickes Aufsichtsrat: K.R. Dingeldein

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