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Lebensdauervorhersage von mehrschichtigen Kunststoffrohren aus Polypropylen (PP-ML)
Projektbearbeiter:
Dr. Ralf Lach, Jan Schöne
Finanzierung:
Fördergeber - Sonstige;
Lebensdauervorhersage von mehrschichtigen Kunststoffrohren aus Polypropylen (PP-ML)
Beanspruchung, Deformations- und Versagensverhalten erdverlegter Thermoplastrohre
Coextrudierte PP-Mehrschichtrohre, die im Regelfall aus einer mineralstoffverstärkten Mittel- und Außenschicht, in der ein PP-Blend zum Einsatz kommt, sowie einer nicht modifizierten Innenschicht aus PP bestehen, finden in drucklosen, erdverlegten Abwasserleitungen und -kanälen breite Anwendung. Jedoch ist eine wissenschaftlich fundierte Vorhersage der Lebensdauer für oben genannte Produkte derzeit nicht möglich, da keinerlei Grundlagenuntersuchungen vorlie­gen. Bekannte Ansätze des Lebensdauernachweises von innendruckbeanspruchten PE-Rohren zumeist Einschichtrohren sind für coextrudierte, drucklos betriebene PP-Mehrschichtrohre ungeeignet. Somit gibt es für Ein- und Mehrschichtrohre aus PP derzeit kaum Anhaltspunkte zum bruchmechanischen Kennwertniveau in Abhängigkeit von der Rissorientierung und dem Ort der Risseinleitung, den Extrusionsbedingungen sowie der thermischen Alterung. Das liegt zum Teil auch daran, dass etablierte bruch­mechanische Konzepte bei PP-Rohrwerkstoffen an ihre Grenzen stoßen. Eine bruchmechanische abgesicherte Angabe von Mindestwerten für den Risseinleitungs- und Rissausbreitungswiderstand, bei denen noch eine ausreichende Bruchsicherheit während des Einsatzes gegeben ist, ist somit nicht möglich. Ziel und Neuheit des Projektes ist es, einen wissenschaftlichen, auf bruchmechanischen Erkenntnissen basieren den Ansatz zu entwickeln, um an coextrudierten Mehrschichtrohren aus Polypropylen die Lebensdauer vorherzusagen. Dabei sind die Betriebsbedingungen, die Alte­rung des polymeren Werkstoffs, die aus der Praxis bekannten Versagensmechanismen sowie der vorliegende nicht-homogene, mehrschichtige Wandaufbau zu berücksichtigten. Auf Basis der im Projekt gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse soll eine wissenschaftlich fundierte Vorhersage der Lebensdauer für PP-Mehrschichtrohre erfolgen.

Anmerkungen

Dieses Projekt wird gefördert im Rahmen des vom Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) initiierten Brückenschlagprogramms BRIDGE 1

Schlagworte

Alterung, Bruchsicherheitsanalyse, Deformations- und Bruchverhalten, Kunststoffrohr, Lebensdauerabschätzung, Materialwissenschaft und -prüfung, Technische Bruchmechanik

Publikationen

2012
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2011
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2010
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Kontakt
apl. Prof.  Dr.  habil. Wolfgang Grellmann

apl. Prof. Dr. habil. Wolfgang Grellmann

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Zentrum für Ingenieurwissenschaften (bis 09/2016)

Eberhard-Leibnitz-Straße 2

06217

Merseburg

Tel.+49 3461 462777

wolfgang.grellmann(at)iw.uni-halle.de

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