TY - CONF A1 - Mundra, Shishir A1 - Hüsken, Götz A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Sena-Cruz, J. ED - Correia, L. ED - Azenha, M. T1 - Electrochemical realkalisation of carbonated "Dalle de Verre" windows N2 - Concrete-glass windows or commonly referred to as “Dalle de Verre” windows are prevalent in historical monuments across Europe. “Dalle de Verre” windows were made by placing cut stained glasses, of various shapes and sizes, into a steel reinforced concrete frame. In addition to the steel reinforcement, a few steel wires run across the concrete elements to hold the glass windows into place. Much of these structures have been damaged due to carbonation of the thin concrete covers and consequent corrosion of the steel reinforcement; and exhibit several cracks due to the expansive nature of corrosion products formed at the steel–concrete interface. This study focussed on understanding the efficacy of electrochemical realkalisation in reinstating the passive state of the steel reinforcement embedded in such concrete glass windows. Simulant “Dalle de Verre” windows (representative of windows at Kaiser-Wilhelm Gedächtniskirche) were produced using different cements with a water/cement ratio of 0.6 and carbonated under accelerated conditions. Post carbonation, the concrete glass windows were electrochemically realkalised using a sacrificial anode. The influence of highly alkaline conditions due to electrochemical realkalisation on the glass-concrete interface has also been investigated. This study shows that the passive state of the steel reinforcement in “Dalle de Verre” windows, particularly at the Kaiser-Wilhelm Gedächtniskirche (memorial church) in Berlin, can be reinstated using the electrochemical realkalisation method. T2 - 3rd RILEM Spring Convention and Conference (RSCC 2020) CY - Online meeting DA - 10.03.2020 KW - Electrochemical realkalisation KW - Carbonation KW - Concrete-glass windows KW - Passivation KW - Dalle-de-verre PY - 2021 SN - 978-3-030-76465-4 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-76465-4_15 SN - 2211-0844 VL - RILEM bookseries 34 SP - 163 EP - 171 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-54299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Grunewald, Thomas A1 - Grätz, Rainer A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Werkzeuge zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen - Erkenntnisse zur Zündwahrscheinlichkeit von Edelstahl und NE-Metallen gegen Baustahl und Estrichbeton in Wasserstoff und Acetylen N2 - Üblicherweise werden Werkzeuge für den industriellen Einsatz aus hochlegierten Chromstählen hergestellt. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen werden oft Werkzeuge aus speziellen Nichteisen-Metalllegierungen (NE-Metall) verwendet. Für diese sogenannten funkenarmen Werkstoffe und deren mögliche Schlagpartner gibt es bisher keine umfassenden Untersuchungen mit Aussagen zur Zündwahrscheinlichkeit. Die TRGS 723, Abschn. 5.15, fordert den Nachweis der Funkenfreiheit der verwendeten Werkstoffpaarung. Jedoch sind Werkzeuge keine Geräte oder Schutzsysteme im Sinne der Richtlinie 2014/34/EU. Deshalb ist es nicht möglich, Werkzeuge in Übereinstimmung mit dieser Richtlinie zu zertifizieren. Der Nachweis der Erfüllung dieser Anforderungen ist durch Zertifizierungen im sogenannten "gesetzlich nicht geregelten" Bereich möglich. Die BAM bietet diese Zertifizierung für "Funkenarme Werkzeuge" im Rahmen ihres Zertifizierungsprogrammes an. Die bisherigen Ergebnisse der hier vorgestellten Untersuchung haben gezeigt, dass es keine funkenfreien, metallischen Werkzeuge (non-sparking Tools) gibt. Entscheidend ist im Hinblick auf die TRGS 723, ob zündfähige Funken entstehen oder nicht. Es ist immer die Frage, worauf die Werkzeuge im praktischen Anwendungsfall schlagen oder fallen gelassen werden können, d.h. aus welchem Material der mögliche Schlagpartner besteht. Dies können metallische Schlagpartner, aber auch Betonoberflächen sein. Unterschiedliche Kombinationen von Werkstoffen ergeben bei Schlagbeanspruchung im explosionsgefährdeten Bereich jeweils unterschiedliche Zündwahrscheinlichkeiten. Aber auch die Höhe der beim Einsatz der Werkzeuge möglichen kinetischen Schlagenergie und der Brenngas/Luft-Atmosphäre im betreffenden explosionsgefährdeten Bereich sind wichtige Einflussgrößen. KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Funkenarmes Werkzeug KW - Funkenfreies Werkzeug KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Non sparking tools PY - 2021 DO - https://doi.org/10.37544/2191-0073-2021-11-12-33 SN - 2191-0073 VL - 11 IS - 11-12 SP - 33 EP - 37 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-53936 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Drabetzki, Philipp A1 - Lindemann, Mathias A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Description of the concrete carbonation process with adjusted depth resolved thermogravimetric analysis N2 - The thermal gravimetric analysis (TG) is a common method for the examination of the carbonation progress of cement-based materials. Unfortunately, the thermal properties of some components complicate the evaluation of TG results. Various hydrate phases, like ettringite (AFt), C-S-H and AFm decompose almost simultaneously in the temperature range up to 200 °C. Additionally, physical bound water is released in the same temperature range. In the temperature range between 450 °C and 600 °C the decomposition of calcium hydroxide and amorphous or weakly bound carbonates takes place simultaneously. Carbonates, like calcite, from limestone powder or other additives may be already contained in the noncarbonated sample material. For this research an attempt was made to minimise the influence of these effects. Therefore, differential curves from DTG-results of non-carbonated areas and areas with various states of carbonation of the same sample material were calculated and evaluated. Concretes based on three different types of cement were produced and stored under accelerated carbonation conditions (1 % CO2 in air). The required sample material was obtained by cutting slices from various depth of previously CO2-treated specimen and subsequent grinding. During the sample preparation, a special attention was paid that no additional carbonation processes took place. As reference method for the determination of the carbonation depth the sprayed application of phenolphthalein solution was carried out. Microscopic analysis where examined to confirm the assumptions made previously. Furthermore, the observed effect of encapsulation of calcium hydroxide by carbonates caused by the accelerated carbonation conditions was examined more closely. KW - Microscopy KW - Accelerated carbonation KW - Carbonation behaviour KW - Concrete KW - Thermal Analysis PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-530571 DO - https://doi.org/10.1007/s10973-021-10966-1 VL - 147 IS - 11 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-53057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Henning, Ricky A1 - Sturm, Patrick A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Keßler, S. A1 - Gluth, Gregor T1 - Untersuchungen zur Wärmeentwicklung von hybriden Zementen N2 - Die Hauptfunktion von Verschlussbauwerken für End- und Zwischenlager von radioaktiven Abfällen besteht in der Erhaltung der geologischen Barriere. Vor allem soll ein potenzieller Stofftransport durch eine möglichst geringe Permeabilität des Bauwerks verhindert bzw. auf vernachlässigbare Werte herabgesetzt werden. Die in-situ-Permeabilität des Verschlussbauwerks steht dabei in direktem Zusammenhang mit dessen Poren- und Makrostruktur, welche bei Bauwerken auf Basis von Beton insbesondere durch Schwind-verformungen und durch thermisch induzierte Rissbildung infolge der Reaktionswärmeentwicklung des Bindemittels gestört werden kann. Die Betone müssen daher neben einer hohen chemischen Langzeitstabilität auch eine geringe bzw. langsame Wärmeentwicklung während der Erhärtungsreaktionen aufweisen. Als hybride Zemente werden Mischungen aus Portlandzement, Betonzusatzstoffen und einem alkalischen Aktivator bezeichnet. Dabei können u. a. Alkalisulfate, Alkalicarbonate, Alkalisilicate und Alkalihydroxide als Aktivatoren zum Einsatz kommen. Aufgrund ihrer hohen chemischen Stabilität im salinaren Milieu sind Betone aus solchen Zementen potenziell besonders gut als Verfüllmaterial für End- und Zwischenlager im Steinsalz geeignet. In der vorliegenden Studie wurden daher hybride Zemente hinsichtlich ihrer Wärmeentwicklung in einem isothermen Kalorimeter sowie hinsichtlich Phasenbestand und Festigkeiten untersucht. Hybride Zementleime wurden auf Basis von Portlandklinker, Hüttensandmehl, Flugasche und Natriumsulfat hergestellt und die Zusammensetzungen systematisch variiert, um den Einfluss der Komponenten auf Wärmeentwicklung, Phasenbestand und mechanische Eigenschaften der Leime zu untersuchen; zusätzlich wurden zu Vergleichszwecken ein Zementleim auf Basis der Betonrezeptur M2 sowie eine alkalisch aktivierte Flugasche untersucht. T2 - 2. Tage der Standortauswahl CY - Online meeting DA - 11.02.2021 KW - Hybride Zemente KW - Hydratationswärme KW - Kalorimetrie PY - 2021 SP - 137 EP - 139 AN - OPUS4-52216 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Die Kandelaber des Ensembles am Charlottenburger Tor N2 - Auf der Charlottenburger Brücke entstand mit dem Charlottenburger Tor und den beiden Kandelabern von 1905 bis 1908 ein repräsentatives Ensemble von Einzelbauwerken. Für die architektonische Wirkung des Charlottenburger Tores waren die beiden ca. 22 Meter hohen Kandelaber auf der Charlottenburg zugewandten Seite des Tores bedeutsam. Die Stiftung Denkmal ließ die Kandelaber seit Mai 2007 mit dem Ziel rekonstruieren, dem Tor, seiner Umgebung und der Straße des 17 Juni den historischen Gesamteindruck wiederzugeben. Im Rahmen der Rekonstruktion wurde die Grundsatzentscheidung getroffen, dass die Wiederherstellung der komplett zerstörten und auch nicht mehr in Fragmenten vorhandenen Kandelaber nicht unter Anwendung der Bautechnik von 1900 durchgeführt werden sollte. Die Zielsetzung war viel mehr, mit moderner Bautechnik die Anmutung der Kandelaber von 1903 wiederherzustellen, die in Verbindung mit anderen baulichen Elementen, wie der Charlottenburger Brücke und des Charlottenburger Tores, den historischen Gesamtkomplex bilden. T2 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Charlottenburger Tor KW - Kunststein KW - Hydrophobierung KW - Bildhauerbeton PY - 2021 VL - 3 SP - 97 EP - 105 PB - Druckerei G. Bohm CY - Berlin AN - OPUS4-57091 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hüsken, Götz A1 - Mundra, Shishir A1 - Sander, C. A1 - Obermann, S. T1 - Die Betondickglasfenster des Glockenturms am Eiermannbau der Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche N2 - Die Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche (KWG) gilt als eine der wichtigsten Sehenswürdigkeiten Berlins in der City West und als ein herausragendes Beispiel für die „Dalle de Verre“ Verglasungen in sakralen Gebäuden. Der vorliegende Beitrag widmet sich der Fassade und den Glasfenstern des neuen Glockenturms, wobei die beschriebenen Szenarien aufgrund der annähernd gleichen Bauweise der restlichen neuen Baukörper in weiten Teilen starke Analogien aufweisen und insofern übertragbar sind. T2 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche KW - Betondickglasfenster KW - Instandsetzung KW - Elektrochemische Realkalisierung PY - 2021 VL - 3 SP - 125 EP - 140 PB - Druckerei G. Bohm CY - Berlin AN - OPUS4-57092 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Priebe, Nsesheye Susan A1 - Vogler, Nico A1 - Sturm, Patrick A1 - Neubert, M. A1 - Schröder, H.-J. A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Hünger, K.-J. A1 - Gluth, Gregor T1 - Calcined brick clays and mixed clays as supplementary cementitious materials: Effects on the performance of blended cement mortars N2 - While calcined clays in general have been credited with a great potential to mitigate CO2 emissions related to cement production and consumption, calcined brick clays are currently understudied in this regard. In the present work, two brick clays, a low-grade kaolinitic clay, and a mixed clay composed of 50% brick clay and 50% low-grade kaolinitic clay were studied regarding transformations on calcination, and strength and durability performance as well as pore structure of mortars made with the blended cements. All calcined clays exhibited pozzolanic reactivity, with the performance of the brick clays inferior to the low-grade kaolinitic clay. However, the mixed clay performed very similar to the low-grade kaolinitic clay, which points to a viable option for optimal use of brick clays in cementitious systems. The carbonation resistance of the blended cement mortars was generally worse than that of the plain Portland cement mortar, as expected, but the former exhibited a significantly improved chloride penetration resistance. The latter improvement was due to pore structure refinement in the blended cement mortars, compared to the Portland cement mortar. KW - Brick clay KW - Illitic clay KW - Calcined clay KW - Blended cement KW - Supplementary cementitous materials PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120990 N1 - Geburtsname von Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. - Birth name of Priebe, Nsesheye Susan: Msinjili, N. S. VL - 266 SP - 120990 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Shamsuddoha, Md A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Hofmann, Detlef A1 - Baeßler, Matthias A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Potential of a Repair System for Grouted Connections in Offshore Structures: Development and Experimental Verification N2 - Grouted connections are intensively used in offshore rigs, platforms as well as jacket and monopile offshore wind turbine structures. Being located in remote offshore conditions, these connections can experience considerable adverse loading during their lifetimes. Degradation was reported inside similar connections, which were installed in the last three decades. Grouting in the offshore sites may often be proven difficult, which eventually leads to reduced load-bearing capacity of connections in the long run. Thus, repair and rehabilitation of such connections should be planned ahead to minimize operational delays and costs. In this study, scaled grouted connections were manufactured using a novel mould, whose integrity were monitored using digital image correlation (DIC). The connections were loaded under static load to visualize the main failure pattern using distributed fibre optic sensors and acoustic emission (AE) analysis. Grouted connections were then repaired using a cementitious injectable grout. The effectiveness of the grout injection was monitored using dye penetration technique. Finally, specimens are reloaded to identify the potential of such repair for grouted connections. KW - Offshore KW - Grouted connection KW - Fibre optic sensors KW - Acoustic emission analysis KW - Cracks KW - Repair KW - Rehabilitation KW - Static loading PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2021.102934 VL - 77 SP - 102934 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52059 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Handlungshilfe zur Betoninstandsetzung N2 - Die TR Instandhaltung des Deutschen Instituts für Bautechnik wird als maßgebliches Bezugswerk der Betoninstandsetzung ür die Fachöffentlichkeit hinsichtlich ihrer Inhalte und Zielrichtung vorgestellt KW - Beton KW - Instandsetzung KW - Technische Regel KW - Planung KW - Ausführung KW - DIBt PY - 2021 UR - https://www.ingenieur.de/fachmedien/bauingenieur/ PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG Unternehmen für Fachinformationen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-52117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Moye, J. A1 - Gluth, Gregor A1 - Vogler, Nico A1 - Taffe, A. A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Rossignol, S. ED - Gluth, Gregor T1 - Properties of alkali-activated mortars with salt aggregate for sealing structures in evaporite rock N2 - Concrete structures for sealing of tunnels in the host rock are an essential part of systems for nuclear waste storage. However, concretes based on blended cements or magnesium oxychloride cements, which are commonly considered for this application, can deteriorate severely due to a significant heat of hydration and associated deformation and cracking. Alkali-activated materials (AAMs) offer a potential solution to this problem because of their low heat release during hardening. To explore their suitability for the construction of sealing structures in evaporite rock, various AAMs with salt aggregate were studied regarding fresh properties, heat release, mechanical properties and microstructure. The heat of reaction of the AAMs was up to 55% lower than that of a blended cement designed for sealing structures, indicating significant benefits for the intended application. Other relevant properties such as mechanical strength and permeability depended strongly on the mix-design of the AAMs and curing conditions. KW - Alkali-activated materials KW - Geopolymers KW - Nuclear waste storage KW - Sealing structures KW - Evaporite rock PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519422 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2020.100041 SN - 2666-5395 VL - 5 IS - Special issue: Alkali-activated materials and geopolymers in ceramics and beyond SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-51942 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -