TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Synthesizing one-part geopolymers from rice husk ash N2 - One-part geopolymers offer advantages over conventional geopolymers with regard to handling and storage of feedstocks. However, they often suffer from a low degree of reaction, a high amount of crystalline byproducts, and consequently low strength. In this study, one-part geopolymers were produced from rice husk ash (RHA) and sodium aluminate, and investigated by XRD, ATR-FTIR, SEM and compressive strength testing. The compressive strength of the material was 30 MPa, i.e. significantly higher than for comparable one-part geopolymers. This is attributed to an almost complete reaction of the RHA and the absence of crystalline byproducts (zeolites) in the hardened geopolymer. KW - Alkali-activation KW - Geopolymers KW - One-part formulation KW - Bio-based materials KW - Rice husk ash PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.017 SN - 0950-0618 VL - 124 SP - 961 EP - 966 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37226 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Raupach, M. A1 - Bastert, H. A1 - Eßer, A. A1 - Gehlen, Ch. A1 - Hintzen, W. A1 - Hohberg, I. A1 - Reichling, K. A1 - Westendarp, A. A1 - Wiens, U. A1 - Wolff, L. T1 - Neue Regeln braucht das Land - Die neue Instandhaltungs-Richtlinie des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Teil 1 N2 - Mit Veröffentlichung der europäischen Normenreihe EN 1504 in den Jahren 2004 bis 2008 mussten in Deutschland die bisherigen nationalen Regelungen für die Instandsetzung von standsicherheitsrelevanten Betonbauteilen angepasst werden. Im vorliegenden Entwurf der neuen Instandhaltungs-Richtlinie wurden die Hinweise zur Planung und Durchführung von Instandsetzungsmaßnahmen aus der Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb von 2001 entsprechend überarbeitet und aufgrund neuer Erkenntnisse ergänzt. Außerdem wurde das Regelwerk um Gesichtspunkte der Instandhaltung erweitert, sodass die Aspekte Wartung, Inspektion und Verbesserung nun in Anlehnung an DIN 31051 berücksichtigt werden. Zudem wurden Regelungen aus der ZTV-ING sowie der ZTV-W übernommen. Im ersten Teil dieses Artikels geben wir einen Überblick über die Gliederung und wesentliche neue Inhalte wie die Ausweitung der Instandsetzungsprinzipien. KW - Betoninstandsetzung PY - 2016 SN - 2190-9504 VL - 39. Jahrgang IS - 2.2016 SP - 16 EP - 23 PB - Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG CY - Köln AN - OPUS4-37167 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Raupach, M. A1 - Bastert, H. A1 - Eßer, A. A1 - Gehlen, Ch. A1 - Hintzen, W. A1 - Hohberg, I. A1 - Reichling, K A1 - Westendarp, A. A1 - Wiens, U. A1 - Wolff, L. T1 - Das Bauwerk stellt die Anforderungen - Die neue Instandhaltungs-Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), Teil 2 N2 - In einer Artikelserie stellen wir die neue Instandhaltungs-Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) vor. Im zweiten Teil geht es um Betonersatz- und Oberflächenschutzsysteme sowie Rissfüllstoffe. Es werden als Folge des EuGH-Urteils vom Oktober 2014 zukünftig keine Anforderungen an Bauprodukte mit dem Nachweis über allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse gestellt. Stattdessen werden auf Basis der Anforderungen individueller Bauwerke notwendige Merkmale von Bauprodukten für die Instandsetzung definiert. Außerdem wird Teil 3 der neuen Instandhaltungs-Richtlinie "Ausführung der Instandsetzung und Überwachung" vorgestellt. Neu ist hier die Einführung von Überwachungsklassen, die sich aus der Art des instand zu setzenden Betonbauteils (standsicherheitsrelevant oder nicht) und der auszuführenden Arbeiten ergeben, zum Beispiel Instandsetzung oder Verstärkung. Am Ende dieses Artikels wird kurz der 4. Teil der neuen Instandhaltungs-Richtlinie erläutert. KW - Betoninstandsetzung PY - 2016 SN - 2190-9504 VL - 39. Jahrgang IS - 3.2016 SP - 51 EP - 55 PB - Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG CY - Köln AN - OPUS4-37168 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Barthel, Maria A1 - Rübner, Katrin A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Rogge, Andreas A1 - Dehn, F. T1 - From waste materials to products for use in the cement industry N2 - Industrial wastes (bottom ash, crushed concrete fines, filter residue, paper ash and lignite fly ash) have potential for use in building materials, for instance as raw materials for clinker production, as supplementary cementitious materials (SCMs) or mineral additions in concrete. The properties of the products are dependent on the reactivity of the waste materials used, which can be classified as inert, latent hydraulic or pozzolanic. In this study, waste materials were first characterised. This was followed by theoretical considerations of the mentioned application options. Experiments were limited to evaluation of potential as SCMs and, for this purpose, activity index measurements and calorimetric and thermogravimetric analyses were performed. Finally, the synergetic effects of various waste materials were considered. Paper ash (calcium oxide source) and filter residue (amorphous silicon dioxide source) showed the best prospects for use as cementitious material components. KW - thermal methods KW - blended cements KW - recycled material KW - analysis PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1680/jadcr.15.00149 SN - 0951-7197 SP - 1 EP - 11 PB - ICE publishing CY - London, UK AN - OPUS4-36277 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Babski, Veronika A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Ehlers, Noah A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Brouwers, H.J.H. ED - Fehling, E. ED - Middendorf, B. ED - Thiemicke, J. T1 - Characterisation of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFC) under tensile loading by acoustic emission and optical deformation analysis N2 - During the past 20 years, innovative developments in concrete technology have enabled the production of ultra-high performance fibre reinforced concretes (UHPFC) for the protection and preservation of concrete structures. The main characteristics of UHPFC comprise high compressive and flexural strength as well as high ductility compared to normal strength, normal weight concrete (NSC). This paper focuses on the analysis of crack formation and crack propagation in UHPFC under tensile loading under quasistatic conditions by using acoustic emission (AE) and optical deformation analysis (ODA). AE is a non-destructive technique to monitor the development of micro structural damage processes caused by external forces. In this context, AE allows for a continuous monitoring of changes in the microstructure (cracks) over time and the corresponding localisation by appropriate algorithms. The AE measurements were performed along with ODA at the surface of the samples in order to analyse the deformation behaviour of the samples and the crack propagation. For the tests, a UHPFC reference mixture was developed and tested with three different volume percentages of steel fibres (1.0 V.-%, 2.0 V.-%, and 3.0 V.-%). This paper shows that the application of AE is a suitable method to analyse the crack propagation in UHPFC specimens under tensile loading and to localise the crack initiation. Furthermore, insights into the failure mechanism of the fibres are offered by the analysis of the signals of the AE measurements, which allows for a better understanding of UHPFC and its general performance. T2 - 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Materials (HiPerMat) CY - Kassel, Germany DA - 09.03.2016 KW - UHPFC KW - Tensile loading KW - Acoustic emission KW - Crack formation KW - Optical deformation analysis KW - Crack propagation PY - 2016 SN - 978-3-7376-0094-1 SP - 1 EP - 9 PB - Kassel University Press CY - Kassel AN - OPUS4-36893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meinel, Dietmar A1 - Babski, Veronika A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Methoden zur Analyse des Bruchverhaltens hochfester Stahlfaserbetone N2 - Hochfeste und ultrahochfeste Stahlfaserbetone eignen sich aufgrund ihrer Eigenschaften für den Einsatz bei extremen mechanischen Beanspruchungen. Das für diesen Einsatz erforderliche duktile Bruchverhalten unter Zugbeanspruchung wird ausschließlich durch die Zugabe von geeigneten Stahlfasern und deren Wirkung in der Zementsteinmatrix erreicht. Für eine gezielte stoffliche Optimierung des Systems sind fundierte Kenntnisse zur Wirkungsweise der Stahlfasern notwendig, die bei bisherigen Untersuchungen lediglich auf Basis von klassischen Messverfahren zerstörender Prüfungen gewonnen wurden. Durch das Einbeziehen von Methoden der zerstörungsfreien Materialcharakterisierung können das Bruchverhalten hochfester und ultrahochfester Stahlfaserbetone orts- und zeitaufgelöst untersucht und die einzelnen Phasen des Schädigungsprozesses identifiziert werden. Anhand der vorliegenden Ergebnisse von Zugversuchen eines ultrahochfesten Stahlfaserbetons wird der kombinierte Einsatz von Methoden der zerstörungsfreien Materialprüfung gezeigt und deren Anwendbarkeit in der Analyse des Bruchverhaltens diskutiert. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Charakterisierung der ausschlaggebenden Versagensmodi unter Zugbelastung durch die einzelnen Verfahren und dem Vergleich zu klassischen Messmethoden (z. B. Extensometer). Die Zugversuche wurden dazu parallel durch optische Verformungsanalyse mittels Bildkorrelation (DIC), Schallemissionsanalyse (SEA) und 3-D-Computertomografie (CT) begleitet. KW - Stahlfaserbeton KW - Zugbeanspruchung KW - Optische Verformungsanalyse KW - Schallemission KW - Computertomografie PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201600056 SN - 1437-0999 VL - 93 IS - 10 SP - 711 EP - 716 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-37767 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hüsken, Götz T1 - МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ БЕТОНА НА ЗАМОРАЖИВАНИЕ-ОТТАИВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ – НА СКЛОННОСТЬ К РАССЛОЕНИЮ N2 - До 1970-х годов производители бетона и ЖБИ определяли свой продукт исключительно как долговечный строительный материал. В последующие годы инженеры-строители ввели такие термины как устойчивость и экспозиция. Современные бетонные технологии учитывают, что определенные строительные материалы (в частности, бетоны) обладают высокой устойчивостью к замораживанию-оттаиванию и расслоению. T2 - International Concrete Conference & Exhibition CY - St. Petersburg, Russia DA - 06.12.2016 KW - бетон KW - зaморозок KW - метод испытания PY - 2016 AN - OPUS4-38661 LA - rus AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Simon, Sebastian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - The effect of heat treatment on the mechanical and structuralproperties of one-part geopolymer-zeolite composites N2 - This contribution presents the results of structural and compressive strength investigations on cured andhigh-temperature treated silica-based one-part geopolymer-zeolite composites. The specimens weresynthesized from two different silica sources, sodium aluminate and water. The phase content as well asthe compressive strength of the cured composites varied depending on the starting mix-design and thesilica feedstock. Besides geopolymeric gel, A-type zeolites and hydrosodalites were the major reactionproducts. One of the silica feedstocks yielded significantly higher compressive strength (19 MPa), whilethe other one appears to cause less variation in phase content. Strength testing indicated an improvementon heating up to 200–400 °C (28 MPa) followed by a moderate decrease up to 700 °C. Above 700 °C the sys-tems underwent new phase formation and shrinkage (volume decrease) deformations. After exposureat 1000 °C the different mixes consisted of a mix of several stuffed silica phases, almost pure hexago-nal nepheline or amorphous phase. Depending on the mix-design, the onset temperature of the hightemperature phase transformations varied. KW - Geopolymers KW - Zeolites KW - Alkali-activation KW - High-temperature treatment KW - Thermal behavior KW - Nepheline PY - 2016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040603116300855 DO - https://doi.org/10.1016/j.tca.2016.04.015 SN - 0040-6031 VL - 635 SP - 41 EP - 58 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-35967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vogler, Nico A1 - Barthel, Maria A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Self-cooling concrete pavers – performance tests by long-term studies under various climatic conditions N2 - In the last several decades, the rural exodus has led to an increasing number of inhabitants in the urban areas. The increased building and infrastructural construction caused the transformation of the landscape and to an increased land sealing in these areas. Consequently, the increased land sealing influences the air temperatures in the cities, since houses, streets and squares heat up continuously. As a result, the city and metropolitan areas became significantly warmer than their surroundings - the effect is known as Urban Heat Island (UHI). These changes have a negative impact for the quality of life. To deal with the negative effects of UHI, a high level of technical and financial effort is necessary. The costs caused by the UHI effects are in the range of several billion US dollars worldwide per year. The recent studies on UHI showed that the established methods like parks and green spaces or bright coatings for roof areas will soon not be able to effectively cope with the UHI effect in urban areas. Therefore there is a need for additional methods to mitigate UHI effect in the cities. The streets, sidewalks and squares represent approximately 30% to 40% of the inner cities areas. If these areas are designed functionally, they can have a significant impact on the UHI. This contribution focuses on development of a concrete paving stone with self-cooling properties. For the cooling effect the evaporative cooling is used. The paving stone is able to store large quantities of water and deliver during appropriate environmental conditions. This paper deals with the results of the long-term experiments on the test-fields under different climatic conditions. To interpret the test-field-results, laboratory tests were carried out as well. The paper presents and discuss the obtained results, and points out the difficulties occurred. T2 - 2nd International conference on advances in cement and concrete technology in Africa CY - Dar es Salaam, Tanzania DA - 27.01.2016 KW - Urban heat island KW - Concrete paving stone KW - Self-cooling KW - Performance tests KW - Long-term studies KW - Hitzeinsel KW - Betonpflasterstein KW - Selbstkühlend KW - Nachweis der Wirksamkeit KW - Langzeitversuch PY - 2016 SP - 595 EP - 602 AN - OPUS4-35679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Wiens, U. T1 - Verwendungssicherheit für Instandsetzungsprodukte - aktueller Stand T2 - Dreikönigstreffen 2016 der MPA Wiesbaden CY - Wiesbaden DA - 2016-01-12 PY - 2016 AN - OPUS4-35271 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -