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ETAG 020 - Anhang A: Einzelheiten der Versuche
Leitlinie für die europäische technische Zulassung für Kunststoffdübel als Mehrfachbefestigung von nichttragenden Systemen zur Verankerung im Beton und Mauerwerk

Ausgabe März 2006
(BAnz. Nr. 140a vom 16.09.2008 S. 1)



1 Dübelmuster

Die Dübelmuster sind so auszuwählen, dass sie repräsentativ für die normale Produktion sind, d. h. wie sie vom Hersteller geliefert werden, einschließlich Schrauben, Nägel und Kunststoffhülsen.

Manchmal werden die Prüfungen mit Mustern durchgeführt, die vor Erteilen der ETA speziell für die Prüfungen hergestellt wurden. In solchen Fällen ist nachzuweisen, dass die nach Erteilen der ETA produzierten Kunststoffdübel in allen Aspekten, vor allem hinsichtlich ihrer Eignung und ihres Trageverhaltens, mit den geprüften Kunststoffdübeln übereinstimmen.

2 Prüfkörper

2.1 Betonprüfkörper

Die Betonprüfkörper sind gemäß EN 206-1 [5] herzustellen und sollen folgende Anforderungen erfüllen:

2.1.1 Zuschläge

Die Zuschläge sollen mittlerer Härte sein, die Sieblinie soll innerhalb der in Abbildung 2.1 dargestellten Grenzen liegen. Die maximale Korngröße der Zuschläge darf zwischen 16 und 20 mm betragen. Die Rohdichte muss zwischen 2,0 und 3,0 t/m3 betragen (siehe EN 206-1 [5] und ISO 6783 [7]).

Abbildung 2.1 Zulässiger Bereich für die Sieblinie

2.1.2 Zement

Der Beton ist mit Portlandzement des Typs CEM I 32.5 oder CEM I 42.5 (siehe ENV 197-1 [6]) herzustellen.

2.1.3 Wasser-Zement-Wert und Zementgehalt

Der Wasser-Zement-Wert sollte 0,75 nicht überschreiten und der Zementgehalt sollte mindestens 240 kg/m3 betragen.

Es dürfen keine Zusätze, die die Betoneigenschaften ändern können (z.B. Flugasche, Silikastaub, Kalksandsteinpulver oder andere Pulver) hinzugefügt werden.

2.1.4 Betonfestigkeit

Die Versuche sind in Beton der Festigkeitsklasse C20/25 durchzuführen.

Die folgenden mittleren Druckfestigkeiten müssen zum Zeitpunkt der Prüfung der Kunststoffdübel erreicht werden:

fcm
= 20-30 MPa (Zylinder: Durchmesser 150 mm, Höhe 300 mm)
 = 25-35 MPa (Würfel: 150 x 150 x 150 mm)

Es wird empfohlen, die Betondruckfestigkeit entweder an Zylindern mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Höhe von 300 mm oder an Würfeln mit einer Kantenlänge von 150 mm zu messen.

Erfolgt die Messung in bestimmten Fällen nicht auf diese Weise, kann die Druckfestigkeit des Betons wie folgt umgerechnet werden:

C20/25:
fcyl = (1/1,25) fcube 150
(2.1a)

Umrechnungsfaktoren für Würfel verschiedener Größen:

fcube 100 = (1/0,95) × fcube 150
(2.1b)
fcube 150 = (1/0,95) × fcube 200
(2.1c)

Je Betoniervorgang sind Probekörper (Zylinder, Würfel) mit den Abmessungen, die in dem jeweiligen Mitgliedsland üblich sind, in gleicher Weise herzustellen und zu behandeln wie die Betonprüfkörper.

Im Allgemeinen sind die Probekörper am selben Tag zu prüfen, an dem die ihnen zugeordneten Kunststoffdübel geprüft werden. Erstreckt sich eine Versuchsreihe über mehrere Tage, sollten die Prüfkörper zu einem Zeitpunkt geprüft werden, der am besten die Betonfestigkeit zur Zeit der Prüfungen der Kunststoffdübel widerspiegelt, z.B. im Allgemeinen am Anfang und am Ende der Prüfungen.

Die Betonfestigkeit bei einem bestimmten Alter ist an mindestens 3 Probekörpern zu messen, es gilt der Mittelwert.

Wenn bei der Auswertung der Prüfergebnisse Zweifel aufkommen, ob die Betonfestigkeit des Probekörpers der Betonfestigkeit der Betonprüfkörper entspricht, sind den Betonprüfkörpern mindestens drei Bohrkerne mit einem Durchmesser von 100 mm oder 150 mm zu entnehmen, wobei die Entnahmestelle außerhalb der durch die Prüfungen beschädigten Bereiche liegen soll. Diese Bohrkerne sind auf ihre Druckfestigkeit zu prüfen. Hierzu sind die Kerne auf eine Höhe zuzuschneiden, die gleich dem Durchmesser ist, und die Oberflächen, auf welche die Drucklasten aufgebracht werden, sind zu schleifen oder in geeigneter Weise zu behandeln. Die an diesen Bohrkernen gemessene Druckfestigkeit kann mittels Gleichung (2.1d) in die Würfeldruckfestigkeit umgerechnet werden:

fc,cube 200 = 0,95 fc,cube 150 = fc,core 100 = fc,core 150
(2.1d)

2.1.5 Abmessungen der Betonprüfkörper

Die Spezifikation und Abmessungen der Betonprüfkörper sollten mit folgenden Angaben übereinstimmen:

  1. Versuche in gerissenem Beton
    Die Versuche werden an Betonprüfkörpern mit Rissen durchgeführt, die in einer Richtung verlaufen und bei denen die Rissbreite durch die Dicke des Versuchselements hindurch ungefähr gleichbleibend ist. Die Dicke des Betonprüfkörpers sollte h > 2hef betragen, mindestens aber 100 mm. Die Dicke der Betonprüfkörper hat keine Auswirkungen auf die in der ETA angegebene Mindestdicke. In die Betonprüfkörper können so genannte "Rissbildner" eingebaut werden, sofern diese nicht in der Nähe des Verankerungsbereichs platziert werden. In Abbildung 2.2 wird ein Beispiel eines Betonprüfkörpers gezeigt.
    Bei Verwendung eines Betonprüfkörpers gemäß Abbildung 2.2 sollte das Bewehrungsverhältnis und/oder die Bauteildicke ausreichend groß sein, um eine geringe Vergrößerung der Rissbreite während der Belastung des Kunststoffdübels aufnehmen zu können.
  2. Versuche in ungerissenem Beton
    Im Allgemeinen werden die Versuche an unbewehrten Betonprüfkörpern durchgeführt. Nur bei den Versuchen nach Abschnitt 5.5 kann der Betonprüfkörper eine Randbewehrung aufweisen. Diese in den Prüfungen verwendete Randbewehrung ist in der ETA als Mindestanforderung anzugeben. Die Bewehrungsstäbe sollten gerade sein und auf beiden Seiten eine Betondeckung von 15 mm Beton aufweisen.
    Wenn die Versuchselemente zum Zwecke der Handhabung oder zur Verteilung der von der Prüfvorrichtung übertragenen Lasten über eine Bewehrung verfügen, soll die Bewehrung so positioniert sein, dass sichergestellt ist, dass die Lastaufnahmefähigkeit der geprüften Kunststoffdübel nicht beeinträchtigt wird. Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn sich die Bewehrung außerhalb des Bereichs des zu erwartenden Ausbruchkegels mit einem Ausbruchwinkel von 120° befindet.
    Im Allgemeinen sollte die Dicke des Betonprüfkörpers, der vom Hersteller vorgesehenen und in der ETA anzugebenden Mindestbauteildicke entsprechen (mindestens 100 mm).

Abbildung 2.2 Beispiel eines Betonprüfkörpers zur Prüfung von Kunststoffdübeln in gerissenem Beton

2.1.6 Herstellung und Nachbehandlung der Betonprüfkörper und Probekörper

Im Allgemeinen sollten die Versuchselemente horizontal gegossen werden. Sie können auch vertikal gegossen werden, wenn die maximale Höhe 1,5 m beträgt und vollständige Verdichtung sichergestellt ist.

Die Betonprüfkörper und die Probekörper (Zylinder, Würfel) sind nachzubehandeln und sollen für sieben Tage in einem Innenraum gelagert werden. Danach können sie auch im Freien gelagert werden, wobei sie so zu schützen sind, dass Frost, Regen und direktes Sonnenlicht nicht zu einer Verschlechterung der Druck- und Zugfestigkeit des Betons führen können. Zum Zeitpunkt der Prüfung der Kunststoffdübel soll der Beton mindestens 21 Tage alt sein.

2.2 Prüfkörper für Mauerwerk

2.2.1 Allgemeines

Die Versuche können an Einzelsteinen oder an einer Wand durchgeführt werden. Bei Durchführung der Versuche an einer Wand sollte die Breite der Fugen etwa 10 mm betragen und die Fugen sollten vollständig mit Mörtel der Festigkeitsklasse M2.5 mit einer Festigkeit von < 5 N/mm2 ausgefüllt sein. Wenn die Versuche in Wänden mit einer höheren Mörtelfestigkeit als M2.5 durchgeführt wurden, dann ist in der ETA die Mindestmörtelfestigkeit anzugeben. Die Wände dürfen zur einfacheren Handhabung und zum Transport leicht in vertikaler Richtung vorgespannt sein.

2.2.2 Prüfkörper für Mauerwerk aus Vollstein

Die Mauersteine sollten eine Druckfestigkeit zwischen 20 und 30 N/mm2 aufweisen.

Alle Eignungsversuche und die Versuche gemäß Teil 3, Tabelle 5.2, Zeile 1 sind mit Einzeldübeln ungefähr in der Mitte des Steins unter Zugbelastung durchzuführen. Die Zugprüfungen gemäß Teil 3, Tabelle 5.2, Zeile 2 sind am freien Rand eines Mauersteins (Prüfungen am Stein) oder am freien Rand einer Wand (Prüfungen an der Wand) mit einem Randabstand von c = cmin durchzuführen.

Die ermittelte und in der ETA angegebene charakteristische Tragfähigkeit gilt nur für die Steinformate, die in den Versuchen verwendet wurden, oder für größere Formate.

2.2.3 Prüfkörper für Hohl- oder Lochsteine und Hohlblocksteine

Einzelheiten zu den Prüfkörpern siehe Teil 4. Die Position der Kunststoffdübel sollte hinsichtlich der Lochungen im Mauerstein so gewählt werden, dass die geringste Tragfähigkeit der Kunststoffdübel zu erwarten ist.

2.3 Prüfkörper für Porenbeton

2.3.1 Anforderungen an Prüfkörper

Zum Zeitpunkt der Prüfung sollten die Prüfkörper aus Porenbeton (A An folgende Bedingungen erfüllen:

Porenbeton geringer FestigkeitP 2 (AAC 2)
 mittlere Trockenrohdichteρm (kg/m3)> 350
 mittlere Druckfestigkeitfc,m (N/mm2)1,8 bis 2,8
Porenbeton mit hoher FestigkeitP 7 (AAC 7)
 mittlere Trockenrohdichteρm (kg/m3)> 650
 mittlere Druckfestigkeitfc,m (Nimmt)6,5 bis 8,0

2.3.2 Definition von Prüfkörper/Probekörper

Prüfkörper:Die Prüfungen von Kunststoffdübeln werden an Einzelsteinen oder an Wänden aus miteinander verklebten Steinen durchgeführt.
Probekörper:Probekörper (Würfel/Zylinder) werden den Prüfkörpern entnommen, um die Materialeigenschaften zu bestimmen (siehe Abbildung 2.3).

(Würfel: 100 x 100 x 100 mm); (Zylinder: Durchmesser 100 mm, Höhe 100 mm)

Der Probekörper zur Bestimmung der Materialeigenschaften sollte von derselben Höhe wie die Setzposition des Kunststoffdübels, bezogen auf die Treibrichtung des Porenbetons, entnommen werden, da die Festigkeit des Porenbetons je nach Höhe in Treibrichtung differiert.

Abbildung 2.3 Probennahme

2.3.3 Materialeigenschaften

Zur Ermittlung der Materialeigenschaften gelten die folgenden Bedingungen:

Die Entnahme der Prüfkörper soll bei Lieferung vom Herstellwerk je Charge (Produktionszyklus) und bei Lieferung vom Händler je Palette erfolgen. Prüfkörper sind immer aus der Serienfertigung zu entnehmen. Die Treibrichtung des Porenbetons muss am Prüfkörper erkennbar sein.

Zu Beginn der Versuche müssen die Prüfkörper mindestens 4 Wochen alt sein und einen Feuchtigkeitsgehalt, gemessen am Probekörper (Würfel/Zylinder), von 10-30 M% aufweisen. Damit dieser Feuchtegehalt erreicht wird, können die Prüfkörper bei einer Temperatur < 50 °C getrocknet werden; danach sind sie für 3 Wochen zu konditionieren, bis der erforderliche Feuchtegehalt erreicht ist. Die Prüfkörper sind im Prüflabor oder unter vergleichbaren Bedingungen so zu lagern, dass sie von allen Seiten belüftet sind. Der lichte Abstand zwischen den Prüfkörpern und zwischen Prüfkörpern und Boden soll mindestens 50 mm betragen.

Die Materialmerkmale (Druckfestigkeit, Trockenrohdichte, Feuchtegehalt) werden immer an der Probe (Würfel/Zylinder) bestimmt. Die Merkmale sind an mindestens 5 Proben (Würfel/Zylinder) zu bestimmen. Die Druckfestigkeit wird als Mittelwert bestimmt. Die Prüfung der Druckfestigkeit erfolgt in der Richtung, in welcher der Kunststoffdübel gesetzt wird (siehe Abbildung 2.3).

Die Prüfung der Druckfestigkeit, der Trockenrohdichte und des Feuchtigkeitsgehaltes erfolgt im Allgemeinen bei einer Dauer des Prüfverfahrens bis zu 14 Tage bei Beginn oder etwa in der Mitte der Zeit. Erstreckt sich das Prüfverfahren über mehr als 14 Tage, sind die Materialmerkmale zu Beginn und mindestens am Ende der Versuche zu bestimmen. Von dieser Regelung kann abgewichen werden, wenn nachgewiesen wird, dass der Feuchtegehalt am Ende der Prüfungen mindestens 10 M% beträgt.

3 Montage der Dübel

Im Allgemeinen sind die Kunststoffdübel gemäß der vom Hersteller vorgelegten Montageanweisungen zu setzen.

Bei allen Prüfungen sollen Schraubdübel mit einem geeigneten Setzwerkzeug montiert werden. Einschlagdübel sind mit einem Hammer zu montieren, der ein in der Praxis übliches Gewicht aufweist.

Hinsichtlich der Prüfung der Montagesicherheit werden in dem entsprechenden Teil dieser Leitlinie besondere Bestimmungen aufgeführt.

Bei Versuchen in Beton sind die zu prüfenden Kunststoffdübel auf der Betonoberfläche zu setzen, die sich beim Herstellen des Prüfkörpers an der Form befand. Ausnahmen hiervon siehe Abschnitt 5.5.

Bei Versuchen im gerissenen Beton werden die Kunststoffdübel mittig in Haarrisse gesetzt. Die Hauptspreizrichtung der Kunststoffdübel ist während der Versuche zu kontrollieren. Weitere Einzelheiten hierzu sind in Abschnitt 5.1 angegeben.

Die Löcher für die Kunststoffdübel sind senkrecht zur Oberfläche des Verankerungsgrundes zu bohren.

Bei den Versuchen sind Bohrmaschinen und die Art des Bohrens entsprechend den Herstelleranweisungen anzuwenden. Es ist eine Bohrmaschine mit einem angemessenen Gewicht einzusetzen.

Wenn Hartmetall-Hammerbohrer erforderlich sind, müssen diese Bohrer die Anforderungen der Normen DIN 8035 [13] oder NF E 66-079 [14] hinsichtlich der Maßhaltigkeit, Symmetrie, Symmetrie der Schneidplattenspitze, Höhe der Spitze und Rundlaufabweichung erfüllen.

Der Schneidendurchmesser der Bohrer ist als Funktion des Nenndurchmessers des Bohrers in Abbildung 3.1 gezeigt.

Bei allen Versuchen zur Ermittlung der zulässigen Anwendungsbedingungen ist ein zylindrisches Bohrloch zu bohren, dessen Durchmesser dem mittleren Durchmesser (dcut,m) des Bohrers entspricht. Für die Eignungsversuche muss der Schneidendurchmesser der Bohrer den in Tabelle 5.1 des jeweiligen Teils der Leitlinie angegebenen Anforderungen entsprechen.

Der Bohrerdurchmesser ist nach jeweils 10 Bohrvorgängen zu überprüfen, um die Übereinstimmung mit den Anforderungen sicherzustellen.

Abbildung 3.1 Schneidendurchmesser von Hartmetallhammerbohrern

4 Prüfvorrichtung

Der Kunststoffdübel ist mit einem besonderen Anbauteil zu montieren (siehe Abbildung 4.1). Das Anbauteil sollte die exakte Verankerungstiefe des Kunststoffdübels garantieren. Das Anbauteil sollte die gleiche Form haben wie die Hülse des Kunststoffdübels. Alle Versuche sind mit einem Durchgangslochdurchmesser df im Anbauteil entsprechend den Herstelleranweisungen durchzuführen, z.B. Außendurchmesser des Kunststoffdübels +0,5 mm.

Bei den Versuchen sind Prüfvorrichtungen zu verwenden, deren Eichung nachweisbar ist. Die Vorrichtung zum Aufbringen der Last soll so konstruiert sein, dass ein plötzliches Ansteigen der Last insbesondere zu Beginn der Prüfung vermieden wird. Der Messfehler der Last darf über den gesamten Messbereich des Kraftmessgliedes nicht mehr als 2 % betragen.

Verschiebungen sind während der Versuche fortlaufend aufzuzeichnen (z.B. mit Hilfe von elektrischen Wegaufnehmern), wobei der Messfehler nicht mehr als 0,02 mm betragen darf.

Im Allgemeinen sollten die Prüfvorrichtungen die ungehinderte Bildung eines Bruchkegels im Verankerungsgrund zulassen. Aus diesem Grund soll der lichte Abstand zwischen der Abstützung und einem Kunststoffdübel (Einzelbefestigung) mindestens 2 hef (Zugversuch) oder 2c1 (Querlastversuch mit Einfluss des Randabstands) betragen. Bei Querlastversuchen ohne Einfluss des Randabstands, bei denen ein Stahlversagen zu erwarten ist, kann der lichte Abstand kleiner sein als 2c1.

Während der Zugversuche (siehe Abschnitt 5.2) ist die Last zentrisch auf den Kunststoffdübel aufzubringen. Zu diesem Zweck sollten zwischen der Lastvorrichtung und dem Kunststoffdübel Gelenke angebracht sein. In Abbildung 4.2 wird ein Beispiel einer Prüfvorrichtung für den Zugversuch gezeigt.

Bei Querlastversuchen (siehe Abschnitt 5.4) soll die Last parallel zur Oberfläche des Verankerungsgrundes aufgebracht werden. Allgemein sollte die Höhe des Anbauteils gleich dem Außendurchmesser des Kunststoffdübels sein. Zur Reduzierung der Reibung sollten Gleitfolien (z.B. PTFE) mit einer maximalen Dicke von 2 mm zwischen das Anbauteil und den Prüfkörper gelegt werden.

In Abbildung 4.3 wird ein Beispiel einer Prüfvorrichtung für den Querlastversuch gezeigt. Da zwischen der aufgebrachten Last und der Abstützung ein Hebelarm auftritt, sollte dieses Torsionsmoment durch zusätzliche Abstützungen aufgenommen werden, die in ausreichender Entfernung zum Kunststoffdübel platziert sind.

Bei Drehmomentversuchen werden das Drehmoment beim Einbau und das Drehmoment bei Versagen gemessen. Zu diesem Zweck sollte eine geeichte Drehmomentmessdose mit einem Messfehler von < 3 % über den gesamten Messbereich hinweg verwendet werden.

Abbildung 4.1 Anbauteil für Zugversuche mit Kunststoffdübeln

Abbildung 4.2 Beispiel einer Prüfvorrichtung für den Zugversuch

Abbildung 4.3 Beispiel einer Prüfvorrichtung für den Querlastversuch

5 Prüfverfahren

5.1 Allgemeines

Im Allgemeinen sind die Kunststoffdübel gemäß den vom Hersteller vorgelegten Montageanweisungen zu montieren, außer in solchen Fällen, in denen in den entsprechenden Teilen der ETAG Abweichungen festgelegt sind.

Im Allgemeinen werden die Prüfungen mit einer Standardkonditionierung der Kunststoffhülse vorgenommen, mit Ausnahme der Eignungsversuche "Funktionsfähigkeit bei Konditionierung". Für die Standardfeuchtigkeit kann die Konditionierung gemäß ISO 1110 [16] erfolgen. Die trockene Konditionierung kann erreicht werden, indem die Kunststoffhülse in einem Ofen bei +70 °C so lange getrocknet wird, bis der Gewichtsverlust bei drei im Abstand von 24 Stunden erfolgenden Messungen kleiner als 0,1 % ist. Die feuchte Konditionierung kann erreicht werden, indem die Kunststoffhülse so lange in Wasser gelagert wird, bis die Gewichtszunahme bei drei im Abstand von 24 Stunden erfolgenden Messungen kleiner als 0,1 % ist.

Die Zugversuche im gerissenen Beton sind mit der ungünstigsten Spreizrichtung in Bezug auf die Risse auszuführen. Die ungünstigste Spreizrichtung sollte entweder von der Dübelgestaltung oder durch Prüfungen im gerissenen Beton abgeleitet werden.

Die Prüfungen in gerissenem Beton erfolgen in Rissen, die in einer Richtung verlaufen. Die Kunststoffdübel sind in geschlossenen Haarrissen zu montieren. Die Rissbreite Δw ist in Teil 2, Tabelle 5.1 (Eignungsversuche), Tabelle 5.2 (Versuche zur Bestimmung der zulässigen Anwendungsbedingungen) und in Teil 5, Tabellen 5.1b und 5.2b angegeben. Δw ist der Unterschied zwischen der Rissbreite beim Belasten des Kunststoffdübels und der Rissbreite nach dem Einbau. Im Allgemeinen 5-10 min nach dem Einbau des Kunststoffdübels verbreitert sich der Riss bis zur entsprechenden Rissbreite, während der Kunststoffdübel entlastet wird. Die anfängliche Rissbreite soll sich in einem Bereich zwischen ±10 % des angegebenen Wertes bewegen. Dennoch soll der Mittelwert der Testreihe den angegebenen Wert wiedergeben.

Der Zeitunterschied zwischen der Rissöffnung und dem Belasten des Dübels soll für alle Versuche in gerissenem Beton zwischen 10 Minuten und 3 Tagen betragen. Die Eignungsversuche in gerissenem Beton gemäß Teil 2, Tabelle 5.1, Zeile 3, und die entsprechenden Referenzversuche in gerissenem Beton nach Teil 2, Tabelle 5.2, Zeile 2, sollten ungefähr zur gleichen Zeit und unmittelbar nach Öffnen der Risse durchgeführt werden, da sich die Dübeltragfähigkeit nach dem Öffnen der Risse mit der Zeit erhöhen kann.

Nach dem Öffnen der Risse wird der Kunststoffdübel belastet, während die Rissbreite wie folgt kontrolliert wird:

  1. bei konstanter Breite z.B. mit Hilfe eines Servosystems oder
  2. bei Beschränkung der Breite im Bereich des angestrebten Wertes mit Hilfe von geeigneter Bewehrung und Dicke des Prüfkörpers.

In beiden Fällen sollte die Rissbreite an der Seite, welche der Seite mit dem eingebauten Kunststoffdübel gegenüber liegt, im Bereich des angegebenen Wertes gehalten werden.

Bei Versuchen in ungerissenem Beton wird der Kunststoffdübel mindestens 10 Minuten nach dem Einbau belastet, außer in den Versuchen zur Funktionsfähigkeit nach Relaxation. Die Eignungsversuche und die entsprechenden Referenzversuche sollten: ungefähr gleichzeitig durchgeführt werden.

Die Last ist so zu erhöhen, dass die Maximallast 1 bis 3 Minuten nach Beginn der Lastaufbringung erreicht wird. Last und Verschiebung sind entweder fortlaufend aufzuzeichnen oder mindestens aber in 100 Intervallen bis zur Maximallast. Die Versuche können last- oder verschiebungsgesteuert durchgeführt werden. Im Falle der Wegsteuerung sollte der Versuch bis zur Messung von mindestens 75 % der Maximallast fortgeführt werden (um das Abfallen der Verschiebungskurve zu ermöglichen), oder mindestens bis zu einer Verschiebung von 10 mm bzw. einer Verschiebung von 2 su, wenn der Abfall in der Verschiebungskurve kleiner ist als 75 %.

5.2 Zugversuch

Nach der Montage wird der Kunststoffdübel an die Prüfvorrichtung angeschlossen und bis zum Versagen belastet. Die Verschiebungen des Kunststoffdübels relativ zur Oberfläche des Versuchselements sollten im Abstand von > 1,5 hef vom Kunststoffdübel entweder mit einem Wegaufnehmer am Dübelkopf oder mit mindestens zwei Wegaufnehmern an beiden Seiten des Dübels gemessen werden. Im letzteren Fall ist der Mittelwert aufzuzeichnen.

Werden die Kunststoffdübel in der Bauteilecke des Prüfkörpers geprüft, ist die Prüfvorrichtung so zu platzieren, dass ein ungehindertes Versagen zur Ecke hin möglich ist (siehe Abbildung 5.1). Es kann sich als notwendig erweisen, die Prüfvorrichtung außerhalb des Prüfkörpers zu stützen.

Bei Versuchen in gerissenem Beton ist die Rissbreite während der Versuche regelmäßig auf beiden Seiten des Kunststoffdübels in einem Abstand von ungefähr 1,0 hef zu messen und mindestens auf der Oberfläche des Prüfkörpers, in welche die Kunststoffdübel montiert sind.

Abbildung 5.1 Beispiel der Prüfvorrichtung für Zugversuche mit Kunststoffdübeln in einer Ecke

5.3 Temperaturversuch

Die Versuche werden an Platten oder, falls der Raum in der Wärmekammer eingeschränkt ist, an Würfeln oder an einzelnen Mauersteinen durchgeführt. Ein Spalten des Prüfkörpers sollte verhindert werden.

  1. Versuche bei maximaler Langzeittemperatur oder maximaler Kurzzeittemperatur:
    Die Kunststoffdübel werden bei normaler Umgebungstemperatur gemäß der Montageanweisungen des Herstellers montiert. Die Temperatur des Prüfkörpers wird auf die erforderliche maximale Langzeit- oder Kurzeittemperatur in Schritten von ungefähr 20 K pro Stunde erhöht. Bei dieser Temperatur bleibt der Prüfkörper für 24 Stunden. Während die Temperatur des Prüfkörpers im Bereich des Kunststoffdübels in einem Abstand von l d von der Betonoberfläche bei ±2 K des erforderlichen Wertes gehalten wird, erfolgt die Durchführung des Zugversuchs gemäß Abschnitt 5.2.
  2. Versuche bei niedrigster Nutzungstemperatur min T = -40 °C, -20 °C oder -5 °C:
    Nach dem Einbau der Kunststoffdübel bei normalen Umgebungsbedingungen wird die Temperatur des Prüfkörpers auf die maximale Langzeittemperatur erhöht und für vier Tage gehalten. Danach wird der Prüfkörper auf die niedrigste Nutzungstemperatur min T (-40 °C oder -20 °C oder -5 °C) gemäß den Herstellerangaben abgekühlt und die Zugversuche gemäß Abschnitt 5.2 werden durchgeführt. Bei aus Polyamid hergestellten Kunststoffdübeln sind Ausziehversuche nur bei -40 °C zur Überprüfung durchzuführen, wenn diese Temperatur als niedrigste Nutzungstemperatur vom Hersteller angegeben ist.
  3. Versuche bei der niedrigsten Einbautemperatur:
    Die Kunststoffdübel sind bei der niedrigsten vom Hersteller angegebenen Einbautemperatur (Kunststoffdübel und Verankerungsgrund) einzubauen. Danach werden die Prüfkörper auf die erforderliche minimale Nutzungstemperatur abgekühlt, und es werden die Zugversuche gemäß Abschnitt 5.2 durchgeführt.

5.4 Querversuch

Nach der Montage wird der Kunststoffdübel an die Prüfvorrichtung angeschlossen, ohne dass ein Abstand zwischen dem Kunststoffdübel und der Lastplatte entsteht; danach wird der Kunststoffdübel bis zum Versagen belastet. Die Verschiebungen des Kunststoffdübels relativ zum Verankerungsgrund sind in Richtung der Lastaufbringung zu messen, beispielsweise mit Hilfe eines hinter dem Kunststoffdübel (gesehen aus der Richtung der Lastaufbringung) auf dem Beton angebrachten Wegaufnehmers (siehe Abbildung 4.3).

5.5 Versuch zur Bestimmung des minimalen Achs- und Randabstands

5.5.1 Kunststoffdübel (eingeschraubt) zur Verwendung in Normalbeton

Die Versuche werden mit zwei Kunststoffdübeln mit einem Achsabstand von s = smin und einem Randabstand c = cmin durchgeführt. Die beiden Dübel werden auf der Seite des Betonprüfkörpers gesetzt, die nicht geschalt wurde, mit einem Abstand a > 3 hef zwischen benachbarten Gruppen. Die Abmessungen des Anbauteils sollten wie folgt sein: Breite = 3 df, Länge = smin + 3 df und Dicke ≅ df.

Die Kunststoffdübel sind in Schritten von 0,2 Tinst festzuziehen. Nach jedem Lastschritt ist die Betonoberfläche auf Rissbildung zu untersuchen. Der Versuch wird beendet, wenn das Drehmoment nicht weiter erhöht werden kann.

Für beide Kunststoffdübel kann die Anzahl der Umdrehungen pro Lastschritt gemessen werden. Darüber hinaus ist das Drehmoment beim Entstehen des ersten Haarrisses bei einem oder beiden Kunststoffdübeln aufzuzeichnen sowie das maximale Drehmoment, das auf die beiden Dübel aufgebracht werden kann.

Für Kunststoffdübel (eingeschlagen) aus Kunststoff zur Verwendung in Normalbeton gilt Teil 1, Abschnitt 5.4.2.2.

5.5.2 Kunststoffdübel zur Verwendung in anderen Verankerungsgründen

Zugversuche sind am freien Rand eines Mauersteins (Prüfungen an Steinen) oder der Wand (Prüfung an einer Wand) mit einem Randabstand von c = cmin durchzuführen.

5.6 Dauerstandsversuche

Der Versuch wird bei normaler Temperatur (T = +20 °C) für die Temperaturbereiche a), b) und c) und bei maximaler Langzeittemperatur für die Temperaturbereiche b) und c) durchgeführt [T = +50 °C für Temperaturbereich b)].

Der Kunststoffdübel wird bei normaler Temperatur eingebaut.

Er wird dann einer Last gemäß Gleichung (5.3) ausgesetzt, die konstant zu halten ist (Variation ±5 %).

Für die Versuche bei maximaler Langzeittemperatur [Temperaturbereiche b) und c)] sind die Versuchskörper, die Lastvorrichtung, der Wegaufnehmer und die eingebauten Kunststoffdübel mindestens 24 Stunden vor Aufbringen der Last auf die Kunststoffdübel auf die maximale Langzeittemperatur zu erwärmen.

Bei Kunststoffhülsen aus PE, PP oder anderen polymeren Materialien sind die Versuche über mindestens 5000 Stunden auszuführen; bei Kunststoffhülsen aus PA6 oder PA6.6 sind Versuche mit einer Dauer von mindestens 3000 Stunden durchzuführen.

NP = 0,4 ×NRk
NRk = charakteristische Tragfähigkeit eines Einzeldübels, die in der ETA für den jeweiligen Verankerungsgrund angegeben wird.
Nach Abschluss des Dauerstandversuchs wird der Kunststoffdübel entlastet, die Verschiebung wird gemessen und unverzüglich nach Wegnahme der Last wird ein Zugversuch durchgeführt.
(5.3)


5.7 Versuche unter Relaxation

Die Kunststoffdübel werden im Prüfkörper eingebaut und verbleiben dort unbelastet für 24 Stunden und bis zu 500 Stunden. Danach sind Zugversuche durchzuführen.

Dieser Versuch ist für eingeschraubte Kunststoffdübel mit einer Kunststoffhülse aus PA 6 nicht erforderlich, wenn die vorherrschende Versagensursache das gemeinsame Herausziehen von Hülse und Schraube ist.

5.8 Maximales Drehmoment

Der Kunststoffdübel ist mit einem Schraubendreher zu montieren. Das Drehmoment ist mit einem geeichten Drehmomentenschlüssel zu messen. Das Drehmoment ist bis zum Versagen des Kunststoffdübels zu erhöhen.

Das Drehmoment wird in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. Aus dem Kurvenverlauf können zwei Drehmomente bestimmt werden; zum einen der Wert für die vollständig am Dübelkragen anliegende Schraube (Tinst) und zum anderen der Wert für das maximale auf den Kunststoffdübel aufzubringende Drehmoment (Tu).

6 Prüfbericht

Der Prüfbericht soll mindestens die folgenden Angaben enthalten:

Allgemeines

Prüfkörper

Montage der Kunststoffdübel

Messwerte

Die oben angegebenen Messwerte sind für jeden Versuch aufzuzeichnen.

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