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Long-Term-Relaxation | nach
STUVA Empfehlung
Die Langzeit-Relaxation
Die Untersuchung des Spannungsrelaxationsverhaltens zeigt, wie sich die Spannung im Dichtungssystem bei konstantem Nutgrundabstand im Laufe der Zeit langfristig reduziert. Der Spannungsverlust ist zu Beginn relativ hoch und verlangsamt sich im Laufe der Zeit erheblich. Ähnlich wie die Spannung nimmt auch die Wasserdichtigkeit des Dichtsystems ab. Um die Relaxation zu beschleunigen, wird das Dichtungsprofil zwischen den einzelnen Messungen einer Prüfung thermisch konditioniert. Dies ermöglicht eine Extrapolation der Ergebnisse auf das Verhalten nach z.B. 120 Jahren. Die Grundlage für die Extrapolation ist die Gleichung nach Williams-Landel-Ferry.
Anwendung
Zunächst müssen die Abmessungen (Länge, Breite, Höhe) und die Massen aller zu prüfenden Abschnitte von Dichtungsprofilen gemessen werden. Ebenso müssen die Abmessungen der verwendeten Prüfform bestimmt werden. Die Prüfung wird in Anlehnung an die ISO 3384 nach dem Prüfverfahren B mit mechanischer und thermischer Konditionierung durchgeführt. Dazu werden die Dichtungsprofile zunächst für 3 h bei 70 ± 3 °C im Wärmeschrank und anschließend für 16 h bis 48 h bei Raumtemperatur (20 ± 5 °C) gelagert. Zur mechanischen Vorkonditionierung werden die Dichtungsprofile ohne Versatz in die Prüfformen eingepasst und unter sofortiger Entlastung 5 mal bis zum Referenz-Nutgrundabstand vorbelastet.
Nach der Vorkonditionierung wird die Kompression zunächst auf den zu prüfenden Nutgrundabstand eingestellt, dann werden die Prüfformen fixiert und für 60 Minuten bei Raumtemperatur gelagert. Anschließend wird die Kraft gemessen, die erforderlich ist, um die in die Prüfformen eingepassten Dichtungsprofile um 0,5 mm zusammenzudrücken. Der Ausgangs- oder Nullwert ist der Wert bei Raumtemperatur nach 60 Minuten. Weiterhin werden Messungen nach 3 Stunden, 2 Tagen, 3 Tagen, 7 Tagen, 14 Tagen, 28 Tagen, 42 Tagen, 56 Tagen und nach 90 Tagen durchgeführt. Die Testformen werden für die angegebenen Zeiten bei 70 ± 3 °C in einem Wärmeschrank gelagert und vor jeder Messung 2 Stunden lang bei Raumtemperatur abgekühlt. Ab 7 Tagen können die Messungen mit einer Abweichung von ± 3 Tagen durchgeführt werden. Für die weitere Berechnung müssen die tatsächlichen Lagerzeiten im Wärmeschrank verwendet werden. In einem Diagramm mit logarithmischer Zeitskala und linearer Skala für die Kraft bezogen auf den Ausgangswert wird mit Hilfe der Regressionsanalyse eine Gerade und die Entspannung der Kraft nach 90 Tagen ermittelt.