TY - JOUR A1 - Sturm, Patrick A1 - Gluth, Gregor A1 - Jäger, Christian A1 - Brouwers, H.J.H. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Sulfuric acid resistance of one-part alkali-activated mortars N2 - One-part alkali-activated (geopolymer) mortars based on three different silica-rich starting materials and sodium aluminate, with and without ground granulated blast furnace slag (GGBFS) addition, were tested regarding sulfuric acid resistance according to DIN 19573:2016-03 (70 days at pH = 1). Corresponding pastes were characterized by XRD, SEM, chemical analysis, 29Si MAS NMR and 1H-29Si CPMAS NMR after water storage and after acid exposure. The mortars exhibited a high resistance against sulfuric acid attack, with the best ones conforming to the requirements of DIN 19573:2016-03. The analytical results showed that this was due to precipitation of silica gel at the acid-mortar interface, which formed a mechanically stable layer that protected the subjacent mortar and thus inhibited further degradation. The addition of GGBFS decreased the acid resistance via formation of expansive calcium sulfate phases. KW - Alkali activated materials KW - Acid resistance KW - Nuclear magnetic resonance KW - One-part geopolymers PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.04.009 SN - 0008-8846 VL - 109 SP - 54 EP - 63 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-44722 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Herbst, Tristan A1 - Gluth, Gregor A1 - Rübner, Katrin A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - SCM: living up to the standard N2 - European and Germany regulations demand an elaborate waste management to save natural resources, reduce waste volumes deposited at landfills and enhance sustainable development by recycling of various residues. Research into the use of these materials in the construction sector and other fields is a positive step forward in achieving these objectives. BAM shares its latest findings. PY - 2012 SN - 0959-6038 IS - September SP - 115 EP - 117 PB - Holbrook & Son CY - Dorking AN - OPUS4-30409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - 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 - 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 - JOUR A1 - Ramge, P. A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Die Mischung macht's, Modulare Ersatzmassen zur Reprofilierung von Natursteinbauwerken N2 - Die Herausforderung einer anspruchsvollen Natursteininstandsetzung liegt in der richtigen Zusammensatzung der Steinersatzmassen. Dabei müssen vielerlei, teilweise gegenläufige Interessen miteinander vereinbart werden: Mechanische und bauphysikalische Belange müssen genauso beachtet werden wie denkmalpflegerische und gestalterische Aspekte. Auf die konkreten Anforderungen und Voraussetzungen einer Restaurierungsaufgabe reagieren zu können, ist die Grundvoraussetzung für ein gutes Gelingen. Hilfreich sind hier Mischungen, die modular aufgebaut sind und sich individuell und flexibel an die Erfordernisse anpassen lassen. PY - 2015 SN - 2190-9504 VL - 38 IS - 2 SP - 38 EP - 43 PB - Müller CY - Köln AN - OPUS4-34607 LA - deu 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 - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Gluth, Gregor A1 - Oppat, Klaus A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Charakterisierung von Bauteiloberflächen – Rautiefebestimmung mittels konventioneller und laserbasierter Verfahren T1 - Surface characterization of building elements - roughness measurements by conventional and laser-based methods N2 - Die Bestimmung der Rauheit von Bauteiloberflächen stellt eine wichtige Messaufgabe im Bauwesen dar. Vor allem bei der Betoninstandsetzung, im Straßenbau und bei der Herstellung von Stahlbeton-Halbfertigteilen ist die Rauheit – gemessen als Rautiefe – eine wichtige Kenngröße. Zurzeit werden Messungen der Rautiefe mittels volumetrischer Verfahren (Sandflächenverfahren) durchgeführt. Diese bereits seit mehreren Jahrzehnten angewandten Verfahren sind jedoch auf horizontale bzw. wenig geneigte und trockene Oberflächen beschränkt. Darüber hinaus hängen die erzielten Ergebnisse sehr stark von der angewandten Prüfvorschrift, den darin vorgeschriebenen Prüfmitteln und Geräten und dem jeweiligen Anwender ab. Als Alternative zu den volumetrischen Verfahren wurde an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ein automatisiertes, laserbasiertes Messverfahren entwickelt, mit dem Rautiefen von Bauteiloberflächen in Anlehnung an bereits standardisierte Verfahren bestimmt werden können. Der vorliegende Beitrag befasst sich zunächst mit den konventionellen Prüfverfahren, beschreibt die wichtigsten Zusammenhänge und zeigt die Grenzen dieser Methoden auf. Im zweiten Teil wird das an der BAM entwickeltes Messsystem, als zielführendes Alternativverfahren für die konventionellen Methoden, vorgestellt und dessen Leistungsfähigkeit näher beschrieben. N2 - The measurement of surface roughness of building elements is an important task in civil engineering, particularly in the field of concrete repair, in road construction and in the production of precast concrete elements. At present, the surface roughness is generally determined by the so called sand-patch-test (volumetric method). This method which is used since several decades is only applicable on horizontal or only slightly sloped and dry surfaces. In addition, the results strongly depend on the utilised standards, the prescribed test equipment and the executing person. Therefore, a laser-based device for the determination of surface roughness has been developed at Bundesanstalt fur Materialforschung und -pru-fung (BAM). This contribution deals first with the different modifications of the sand-patch-test and other conventional methods, and describes the underlying formulae and the limitations of the methods. In the second part, the laser-based system which was developed at BAM is presented; its advantages and the capability of this alternative method will be described in detail. KW - Rautiefe KW - Instandsetzung KW - Laserbasierte Rautiefebestimmung KW - Shear PY - 2017 SN - 0005-6650 VL - 92 IS - März SP - 97 EP - 104 PB - Springer VDI CY - Düsseldorf AN - OPUS4-39299 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -