WAHL DER SPALTKRAFT – WIE GROß SOLLTE DIE KRAFT DES STEINSPALTERS SEIN?
Dieser Artikel ist ein kurzer Auszug aus einem Vortrag, den Krzysztof Nowakowski (WRKB-Granit Sp. z o. o.) und Michał Firlej (Labor für die Prüfung von Stein und Splitt) auf der Konferenz „Nutzung von Bodenschätzen“ in Olomouc am 11. Mai 2016 gehalten haben.
WRKB-Granit Sp. z o. o. ist bekannter Hersteller von Natursteinprodukten aus Schweden in Polen. Ein großer Teil der Produkte besteht aus Erzeugnisse, die aus Platten gespalten werden, wie gebrannte und sandgestrahlte Pflaster, Palisaden und Bordsteinen. Die Produkte werden hauptsächlich aus vulkanischen Gesteinen hergestellt: Granit Bohus, Granit Flaming, Granit Flivik Mahagon, Granit Vanga und Noryt Szwed, d.h. aus Gesteinen mit hohen Festigkeitsparametern.
Bei der Planung der Erweiterung des Maschinenparks des Unternehmens wurde beschlossen, das Verhalten des Portalsteinspalters auf die für die Produkte verwendeten Materialien zu simulieren, da die derzeitige Praxis darauf hindeutet, dass die Druckkräfte der Widia-Messer für ein Halbzeug aus harten Materialien zu gering sind.
Im vorliegenden Fall wurde davon ausgegangen, dass zwei Spaltmaschinen mit geraden Widia-Messern und den Arbeitsmaßen 180 x 20 cm und 40 x 20 cm in der Produktionslinie aufgestellt werden.
Zu diesem Zweck wurden zwei Platten mit angelöteten Vidium-Messern für die Laborpresse vorbereitet und dann zwischen die Druckplatten der Maschine eingebaut.
Für die Prüfung wurden die folgenden Voraussetzungen angenommen:
– die Prüfmaschine muss der Norm EN 12390 entsprechen,
– Die Proben bestehen aus 20 geschnittenen Würfeln von 100 x 100 x 100 mm, die bei 70 °C auf ein konstantes Gewicht getrocknet werden,
– eine Belastungsgeschwindigkeit von 0,20 MPa/s,
– wird die Festigkeitsgrenze F [N] bestimmt,
– Berechnung der Druckfestigkeit R = F / A [MPa].
Für jeden der Steine wurde eine Druckfestigkeitsprüfung an zwanzig Proben durchgeführt, die systematisch über einen Zeitraum von 6 Monaten entnommen wurden.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben, in der die erwarteten höheren Werte für jedes Material zusammengefasst sind. Wie aus den dargestellten Ergebnissen ersichtlich ist, gibt es keinen direkten Zusammenhang zwischen Druck- und Bruchfestigkeit.
Eigenschaft Ein. Bohus Flaming Fivik Mahagony Vanga Szwed
Druckfestigkeit MPa 203 227 252 210 268
Biegefestigkeit MPa 13,5 16,8 16,7 12,4 24,8
Saugfähigkeit unter Druck % 0,18 0,14 0,12 0,14 0,04
Volumengewicht kg/m3 2630 2630 2670 2620 3020
Offene Porosität % 0,5 0,4 0,3 0,4 0,1
Tabelle 1: Eigenschaften der Materialien, aus denen die Produkte hergestellt werden
Bei der Wahl der tatsächlichen Spaltkraft berücksichtigen wir das am schwierigsten zu spaltende Material, d. h. schwedischen Granit. Außerdem führen wir einen Sicherheitsfaktor von 1,2 ein. Die Kraft F, die erforderlich ist, um das Element zu zerstören, wird nach folgender Formel berechnet: F = 1,2 * R * A, wobei:
R – Druckfestigkeit [MPa].
Aflaming – Fläche der geteilten Platte [mm²]
Ausgehend von der zuvor angegebenen Spaltkraft des schwedischen Granits (13,1 MPa) und den anfänglichen Annahmen über die Querschnittsgröße und die Art des Rohmaterials, wird die Arbeitskraft der Spaltmaschine wie folgt berechnet:
– für ein Profil von 180 x 20 cm: 13,1 x 1800 x 200 x 1,2 = 5659 kN
– für ein Profil von 40 x 20 cm: 13,1 x 400 x 200 x 1,2 = 1258 kN
Material Bruchfestigkeit (MPa) Druckfestigkeit (MPa)
Flaming 7,3 227
Fiwik Mahagoni 8,9 252
Bohus 9,5 203
Vanga 10,4 210
Szwed 13,1 268
Tabelle 2: Zusammenfassung der Testergebnisse
Quelle: Kurier kamieniarski
Autor: Michał Firlej | Publiziert: 27.6. 2016
