TY - JOUR A1 - Pimienta, Pierre A1 - McNamee, Robert A1 - Hager, Izabela A1 - Mróz, Katarzyna A1 - Boström, Lars A1 - Mohaine, Siyimane A1 - Huang, Shan-Shan A1 - Mindeguia, Jean-Christophe A1 - Robert, Fabienne A1 - Davie, Colin A1 - Felicetti, Roberto A1 - Miah, Md Jihad A1 - Lion, Maxime A1 - Lo Monte, Francesco A1 - Ozawa, Mitsuo A1 - Rickard, Ieuan A1 - Sideris, Kosmas A1 - Alonso, Maria Cruz A1 - Millard, Alain A1 - Jumppanen, Ulla-Maija A1 - Bodnarova, Lenka A1 - Bosnjak, Josipa A1 - Dal Pont, Stefano A1 - Dao, Vinh A1 - Dauti, Dorjan A1 - Dehn, Frank A1 - Hela, Rudolf A1 - Hozjan, Tomaz A1 - Juknat, Michael A1 - Kirnbauer, Johannes A1 - Kolsek, Jerneja A1 - Korzen, Manfred A1 - Lakhani, Hitesh A1 - Maluk, Cristian A1 - Meftah, Fekri A1 - Moreau, Bérénice A1 - Pesavento, Francesco A1 - Pham, Duc Toan A1 - Pistol, Klaus A1 - Correia Rodrigues, Joao Paulo A1 - Roosefid, Mohsen A1 - Schneider, Martin A1 - Sharma, Umesh Kumar A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weber, Benedikt A1 - Weise, Frank T1 - Recommendation of RILEM TC 256-SPF on the method of testing concrete spalling due to fire: material screening test N2 - The recommendation is based on the coauthors’ work organized by the RILEM TC 256-SPF ‘‘Spalling of concrete due to fire: testing and modelling’’. The Committee has defined two types of screening tests for characterization of concrete propensity to fire spalling: Material screening tests and Product screening tests. Definitions of both types of tests are given in the paper. The following recommendations apply to Material screening tests. The material screening tests described in these recommendations are a set of minimum requirements to test concrete spalling propensity (for example, the minimal specimen size). This document covers the aspects of concrete characterization, specimen geometries, storage conditions, test methods and measured parameters. KW - Concrete KW - Fire Spalling KW - Screening tests KW - High temperature PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-023-02202-z VL - 56 IS - 9 SP - 1 EP - 12 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-60635 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Paulus, Daniel A1 - Bresch, Sophie A1 - Moos, Ralf A1 - Schönauer-Kamin, Daniela T1 - Powder aerosol deposited calcium cobaltite as textured P-type thermoelectric material with power factors approaching single crystal values N2 - In this work, the thermoelectric material calcium cobaltite Ca3Co4O9 (CCO), a promising p-type conducting thermoelectric oxide with anisotropic properties, was processed by the powder aerosol deposition method (PAD) to form a dense ceramic CCO film with a thickness in the µm range. The prepared films were characterized regarding their microstructure and thermoelectric properties between room temperature and 900 °C. After heat treatment at 900 °C, the CCO PAD film in-plane shows excellent properties in terms of electrical conductivity (280 S/cm at 900 °C) and Seebeck coefficient (220 µV/K at 900 °C). The calculated power factor in-plane (ab) reaches with 1125 µW/(m K2) 40 % of the single crystal value, surpassing the known-properties of CCO bulk ceramics. Examination of the microstructure shows a strong fiber texture of the film as well as a strong coarsening of the grains during the first heat treatment up to 900 °C. KW - thermoelectrics KW - calcium cobaltite KW - thermoelectric oxide KW - aerosol deposition method (ADM) PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-606246 DO - https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116717 VL - 44 IS - 15 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier BV AN - OPUS4-60624 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Menga, D. A1 - Low, Jian Liang A1 - Guilherme Buzanich, Ana A1 - Paulus, B. A1 - Fellinger, Tim-Patrick T1 - The Tetrapyrollic Motif in Nitrogen Doped Carbons and M-N-C Electrocatalysts as Active Site in the Outer-Sphere Mechanism of the Alkaline Oxygen Reduction Reaction N2 - Development and fundamental understanding of precious-group-metal-free electrocatalysts is hampered by limitations in the quantification of the intrinsic activity of different catalytic sites and understanding the different reaction mechanisms. Comparing isomorphic nitrogen-doped carbons, Zn-N-Cs and Fe-N-Cs with the common tetrapyrrolic motif, a catalyst-independent outer-sphere rate-determining step in the alkaline oxygen reduction reaction is observed. Density functional theory (DFT) simulations on tetrapyrrolic model structures indicate the highest occupied molecular orbital (HOMO) level as a good descriptor for the catalytic activity. Contour plots suggest that the electron transfer occurs directly from the tetrapyrrolic coordination site, rather than from the metal center. Metal-free tetrapyrrolic N4 sites are discovered to be highly active oxygen reduction reaction (ORR) active sites in alkaline that reach turnover frequencies (TOF) of 0.33 and 1.84 s−1 at 0.80 and 0.75 VRHE in the order of magnitude of tetrapyrrolic Fe–N4 sites in the acidic ORR. While Zn-coordination lowers the HOMO level and therefore the catalytic activity, Fe-coordination lifts the HOMO level resulting in TOF values of 0.4 and 4 s−1 for tetrapyrrolic Fe–N4 sites at 0.90 and 0.85 VRHE, respectively. At higher mass activities, the peroxide reduction becomes rate-limiting, where highest peroxide production rates are observed for the nitrogen-doped carbon. KW - Tetrapyrollic KW - Motif KW - Nitrogen KW - Carbons KW - Alkaline Oxygen PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-606239 DO - https://doi.org/https://doi.org/10.1002/aenm.202400482 VL - 2024 SP - 1 EP - 8 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-60623 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kricheldorf, H. A1 - Weidner, Steffen T1 - Low Molar Mass Cyclic Poly(L-lactide)s: Separate Transesterification Reactions of Cycles and Linear Chains in the Solid State N2 - L-Lactide (LA) was polymerized with neat tin(II) 2-ethylhexanoate (SnOct2) in toluene at 115 °C at low concentration with variation of the LA/Cat ratio. Cyclic polylactides (cPLAs) with number average molecular weights (Mn) between 7 000 and 17 000 were obtained. MALDI-TOF mass spectrometry also revealed the formation of a few percent of linear chains. Crystalline cPLAs with Mn around 9 000 and 14 000 were annealed at 140 °C in the presence of ScOct2 or dibutyl-2-stanna-1,3-dithiolane (DSTL). Simultaneously, crystallites of extended linear chains and crystallites of extended cycles were formed regardless of the catalyst, indicating that transesterification reaction proceeded different for linear chains and for cycles, governed by thermodynamic control. The formation of extended chain crystallites with low dispersity indicates the existence of symproportionation of short and long chains. A complementary experiment was carried out with a PLA ethyl ester composed mainly of linear chains with a small fraction of cycles KW - Polylactide KW - MALDI-TOF MS KW - Annealing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-606228 DO - https://doi.org/10.1039/D4SM00567H SN - 1744-6848 SP - 1 EP - 12 PB - Royal Society of Chemistry (RSC) AN - OPUS4-60622 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Özlü, C. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. T1 - Probabilistischer Nachweis einer Spannbetonbrücke – Teil 2 N2 - AbstractIm zweiten Teil dieses Beitrags werden die Grenzzustandsfunktionen für die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit für Biegung mit Normalkraft, Querkraft mit Querkraftbewehrung und Torsion vorgestellt. Die Eingangsgrößen der mechanischen Widerstandsmodelle werden durch zahlreiche Abbildungen illustriert. Auf Grundlage der probabilistischen Modelle aus dem ersten Teil dieses Aufsatzes und der mechanischen Modelle aus diesem zweiten Teil werden die probabilistischen Nachweise geführt. Die Ergebnisse aus der Zuverlässigkeitsanalyse werden mit den semiprobabilistischen Berechnungsergebnissen verglichen. Mittels Parameterstudien wird gezeigt, welche Eingangsgrößen im Standsicherheitsnachweis die größten Einflüsse auf die Bauwerkszuverlässigkeit haben. Die Messung dieser Parameter ist entsprechend besonders nützlich. Auf dieser Basis wird abschließend gezeigt, welche Chancen sich aus der Durchführung von zerstörungsfreien Bauwerksprüfungen für die Nachrechnung ergeben. KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Nachrechnung KW - Bestandsbauwerk PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400020 VL - 119 SP - 1 EP - 14 PB - Wiley AN - OPUS4-60616 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Özlü, C. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Kainz, C. A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. T1 - Probabilistischer Nachweis einer Spannbetonbrücke – Teil 1 N2 - AbstractDer Erhalt der bestehenden Verkehrsinfrastruktur ist eine große Herausforderung, da die Bauwerke fortwährend altern, die Verkehrsbeanspruchung zunehmend steigt und deren umfassender Ersatz mit Blick auf begrenzte Budgets und Ressourcen nicht möglich ist. An Bestandsbauten können tatsächliche Materialkennwerte, Geometrien oder Einwirkungen objektspezifisch erfasst werden. Die Nachrechnung von Bestandsbrücken erfolgt in Deutschland gemäß Nachrechnungsrichtlinie nach Stufen 1 und 2 mit dem semiprobabilistischen Teilsicherheitskonzept. Nur im Ausnahmefall wird eine messbasierte Bewertung oder eine wissenschaftliche Betrachtung gemäß Stufen 3 und 4 durchgeführt. Die Einbeziehung zusätzlicher Informationen aus der Zustandserfassung bietet jedoch viele Vorteile für eine realitätsnahe Bewertung. In probabilistischen Berechnungsmethoden können solche Kenntnisse direkt in der Berechnung berücksichtigt werden. Ziel dieses zweiteiligen Beitrags ist die Vorstellung der Potenziale und Vorteile bei der direkten Berücksichtigung der Ergebnisse von zerstörungsfreien Prüfverfahren bei der Zustandsbewertung von Brückenbauwerken. Das Konzept wird an einer Spannbetonbrücke vorgestellt. Der erste Teil befasst sich mit den Möglichkeiten zur Überführung der Eingangswerte der üblichen semiprobabilistischen Berechnung in stochastische Modelle. Ausgehend von der semiprobabilistischen Nachrechnung nach derzeitigem Regelwerk wird die probabilistische Modellierung aller relevanten Basisvariablen für die Grenzzustände der Tragfähigkeit Biegung, Querkraft und Torsion ausgeführt. KW - Zuverlässigkeitsanalyse KW - Nachrechnung KW - Bestandsbauwerk PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1002/best.202400018 VL - 119 IS - 7 SP - 509 EP - 523 PB - Wiley AN - OPUS4-60615 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Scholz, Philipp A1 - Ling, Ruisi A1 - Koralewska, Ralf A1 - Gleis, Markus T1 - Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung im Lichte der Ersatzbaustoffverordnung N2 - Aschen und Schlacken aus der thermischen Abfallbehandlung stellen mit rund 25% Massenanteil die größte Reststofffraktion dar. In Deutschland fallen pro Jahr rund 6 Millionen Tonnen an. Während sich die Verwertung der metallischen Anteile problemlos gestaltet, werden an die mineralische Fraktion Anforderungen bezüglich der möglichen Freisetzung von Schwermetallen sowie Chlorid und Sulfat gestellt. In der Ersatzbaustoffverordnung sind für Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung zwei Materialklassen mit unterschiedlich hohen Anforderungen an die Umweltverträglichkeit definiert. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde untersucht, ob mit Abtrennung der Feinfraktion von 0–2mm die höhere Materialklasse HMVA-1 erreicht werden kann. Im Ergebnis wurde eine Verbesserung des Auslaugverhaltens erzielt, doch nicht in dem Maß, dass eine Qualität nach HMVA-1 erreicht wird. Rostaschen halten aber die Anforderungen zur Deponierung auf einer DK I-Deponie sowie die Anforderungen zur Verwertung gemäß HMVA-2 sicher ein. KW - Rostasche KW - Auslaugtest KW - Ersatzbaustoff PY - 2024 DO - https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2024.07.08 SN - 1863-9763 VL - 56 IS - 7 SP - 407 EP - 411 PB - Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-60601 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Aghaei, Siavash A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Salzano, Ernesto T1 - The Hazard of Soy Flour, n‑Hexane, and Their Hybrid Mixtures in the Extraction Process N2 - Soybean oil takes around half of the vegetable oil resources in the world, increasing in importance constantly. Besides, soy oil plants have experienced numerous accidents due to the coexistence of soy flour and hexane (as a solvent) in the extraction process, thus creating a hazardous environment. This study aims to find the maximum pressure, the maximum rate of pressure rise, and the minimum ignition energy of soy flour−hexane mixtures through specific experiments by varying the concentration of fuels in air and ignition mechanism (chemical igniters or exploding wires). The results have shown that soy flour alone is hard to ignite, whereas adding hexane even in small amounts increases the hazard and the severity of the explosions considerably. Eventually, the substitution of hexane with a greener and safer extraction agent should be of utmost focus. KW - Hybrid Explosions KW - Safety characteristics KW - Hexane KW - Soy Flour PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1021/acs.iecr.4c01498 SP - 1 EP - 9 PB - ACS American Chemical Society AN - OPUS4-60597 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kosár, László A1 - Szabová, Zuzana A1 - Kuracina, Richard A1 - Spitzer, Stefan H. A1 - Mynarz, Miroslav A1 - Filipi, Bohdan T1 - Study of the Safety Characteristics of Different Types of Pepper Powder (Capsicum L.) N2 - This research was aimed at comparing the fire characteristics of different types of pepper in the context of explosion prevention. The following characteristics were studied: explosion pressure Pmax and Kst at selected concentrations, ignition temperature of the deposited dust layer from the hot surface, and minimum ignition energy. The comparison of the chemical properties of the used types of pepper was performed using TG/DSC. The results of the measurements suggest that different types of peppers exhibit different explosion characteristics. Each sample reached the maximum value of the explosion pressure and rate of pressure rise at different concentrations. The volume of the explosion chamber used also influenced the explosion characteristics. It is a consequence of the fact that the explosion characteristics strongly depend on the mechanism of action of a particular igniter. The minimum effect on the safety characteristics was observed when measuring the minimum ignition energy and the minimum ignition temperature of the dust layer from the hot surface. The results of the measurements suggest that different types of peppers exhibit different explosion characteristics. This information should then be considered in explosion prevention. KW - Dust explosions KW - Pepper samples KW - Explosion characteristics KW - Explosion protection PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605965 DO - https://doi.org/10.3390/fire7070229 VL - 7 IS - 7 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI AG AN - OPUS4-60596 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Diller, Johannes A1 - Siebert, Ludwig A1 - Winkler, Michael A1 - Siebert, Dorina A1 - Blankenhagen, Jakob A1 - Wenzler, David A1 - Radlbeck, Christina A1 - Mensinger, Martin T1 - An integrated approach for detecting and classifying pores and surface topology for fatigue assessment 316L manufactured by powder bed fusion of metals using a laser beam using μ$$ \mu $$CT and machine learning algorithms N2 - AbstractThis research aims to detect and analyze critical internal and surface defects in metal components manufactured by powder bed fusion of metals using a laser beam (PBF‐LB/M). The aim is to assess their impact on the fatigue behavior. Therefore, a combination of methods, including image processing of micro‐computed tomography (CT) scans, fatigue testing, and machine learning, was applied. A workflow was established to contribute to the nondestructive assessment of component quality and mechanical properties. Additionally, this study illustrates the application of machine learning to address a classification problem, specifically the categorization of pores into gas pores and lack of fusion pores. Although it was shown that internal defects exhibited a reduced impact on fatigue behavior compared with surface defects, it was noted that surface defects exert a higher influence on fatigue behavior. A machine learning algorithm was developed to predict the fatigue life using surface defect features as input parameters. KW - Fatigue KW - Machine learning KW - Micro-computed tomography KW - Powder bed fusion of metals using a laser beam KW - Quality assurance PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1111/ffe.14375 SN - 8756-758X SP - 1 EP - 16 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-60593 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -