Triaxialprüfmaschine
Triaxialprüfmaschine an der TU Dresden
Mit der Triaxialprüfmaschine, kurz „Triax“, der ältesten Prüfmaschine im Otto-Mohr-
Laboratorium, können Lasten in allen drei Raumrichtungen in einen Probekörper eingeleitet werden. Sie wurde Anfang der 1970er Jahre konstruiert und gehört weltweit zu einer der wenigen ihrer Art. Sie besteht aus einem ca. 16 t schweren Stahlgusskörper, der alle drei Belastungsachsen umschließt.
Je Belastungsachse ist ein Hydraulikzylinder mit einer Lastkapazität von 5.000 kN Druck bzw. 200 kN Zug angeordnet, wodurch sie auch für die Untersuchung (ultra-)hochfester Betone geeignet ist. Die Zylinder können einzeln angesteuert und kraft- oder weggesteuert gefahren werden. Mit der Prüfmaschine können ein-, zwei- und dreiaxiale Druck-, Zug- oder Druck-Zug-Kombinationen in eine Probe eingeleitet werden. Es sind verschiedene Lasteinleitungsmittel vorhanden. Bevorzugt werden Belastungsbürsten aus hochfestem Stahl eingesetzt, da diese die Querdehnung der Proben wesentlich weniger behindern als starre Lasteinleitungsplatten. Standardproben für mehraxiale Druckversuche sind Würfel mit 10 cm Kantenlänge. Bei scheibenartigen Proben für ein- und zweiaxiale Belastungen sind Kantenlängen von 20 × 20 × 4 cm möglich. Die Proben können aus reinem Beton oder bewehrt ausgeführt sein. Für die Einleitung von Zugkräften in Bewehrungen sind i. d. R. spezielle Lasteinleitungskonstruktionen zu entwickeln.
Betonwürfel mit faseroptischem Sensor umgeben von Belastungsbürsten
Die Messtechnik ist v. a. bei dreiaxialen Tests eine Herausforderung. Wie kann man Verformungen an einem Probekörper aufnehmen, der auf allen Seiten von Lasteinleitungsmitteln bedeckt ist? Die Vorzugslösung sind einbetonierte faseroptische Sensoren, die die Verformungen im Innern des Probekörpers erfassen. Hinzu kommen induktive Wegaufnehmer, die die Querverformung der Stahlborsten der Belastungsbürsten während der Belastung aufzeichnen.
Bei ein- und zweiaxialen Tests ist die messtechnische Erfassung von Probekörperdeformationen mit mehreren weiteren Methoden möglich. Da zwei oder vier Seiten der Probekörper unbelastet sind, können Verformungen mit Dehnmesstreifen, Wegaufnehmern und optisch mit einem photogrammetrischen Messsystem (GOM) erfasst werden. Durch den Einsatz von sich teilweise ergänzenden Messtechniken kann ein ganzheitliches Trag- und Versagensverhalten des Probekörpers ermittelt und Rissbildungsprozesse dokumentiert werden.
| Technische Informationen | Technical information | ||
| Max. statische Prüflast | Max. static test load | Druck | Compression | 5.000 kN |
| Zug | Tension | 200 kN | |
| Max. Kolbengeschwindigkeit | Max. piston speed | 1 Zylinder | Cylinder | 190 mm/min |
| 2 Zylinder | Cylinders | 95 mm/min | |
| 3 Zylinder | Cylinders | 63 mm/min | |
| Maximaler Maschinenweg je Achse | Maximal lift of the hydraulic cylinder per axis | 100 mm | |
| Zubehör | Accessoires | ||
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