TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Gehrke, M. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Stephan, D. T1 - Identification and quantification of additives in bituminous binders based on FTIR spectroscopy and multivariate analysis methods N2 - Bitumen is a crucial building material in road construction, which is exposed to continuously higher stresses due to higher traffic loads and changing climatic conditions. Therefore, various additives are increasingly being added to the bitumen complicating the characterisation of the bituminous binder, especially concerning the reuse of reclaimed asphalt. Therefore, this work aimed to demonstrate that the combination of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy with attenuated total reflexion (ATR) technique and multivariate evaluation is a very wellsuited method to reliable identify and quantify additives in bituminous binders. For this purpose, various unmodified and modified binders, directly and extracted from laboratory and reclaimed asphalts, were investigated with FTIR-ATR spectroscopy. The determined spectra, pre-processed by standard normal variate (SNV) transformation and the determination of the 1st derivation, were evaluated using factor Analysis (FA), linear discriminant analysis (LDA) and partial least square regression (PLSR). With this multivariate evaluation, first, a significant model with a very high hit rate of over 90% was developed allowing for the identification of styrene-butadiene copolymers (SBC), ethylene-copolymer bitumen (ECB) and different waxes (e.g. amide and Fischer-Tropsch wax) even if the additives do not show any additional peaks or the samples are multi-modified. Second, a quantification of the content is possible for SBC, ECB, and Amide wax with a mean error of RMSE B 0.4 wt% and a coefficient of determination of R2[90%. Based on these results, FTIR identification and quantification of additives in bituminous binders is a very promising method with a great potential. KW - Bituminous binders KW - FTIR-ATR KW - Multivariate evaluation KW - Identification and quantification of additives KW - Polymers KW - Waxes PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534877 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-021-01763-1 VL - 54 IS - 4 SP - 1 EP - 9 PB - Springer AN - OPUS4-53487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wallau, Wilma A1 - Recknagel, Christoph T1 - Durability Assessment of Structural Sealant Glazing Systems applying a Performance Test Method N2 - During the service life of a Structural Sealant Glazing (SSG) facade, its silicone bond is exposed to climatic, chemical, and mechanical loads. While current durability assessment methods schedule separate test programmes for accelerated weathering and fatigue, the presented test applies mechanical loading and weather cycling simultaneously to simulate 50 years of use. Specifically designed medium-scale system specimens resemble a common SSG-bond. Displacement-controlled sinusoidal load cycles in two load directions subject these specimens to tensile, compression and shear loads. Weathering comprises temperature and humidity cycles, UV-radiation, and application of water and detergent. During testing, the forces transmitted by the system specimens are continuously measured for performance assessment. The resulting system response reveals mechanical performance characteristics like elastic moduli and dissipated energies which decrease during exposure, indicating stress relaxation and degradation. Two common structural sealants were tested. After testing, sections of the system specimens were subjected to tensile and shear tests for mechanical characterisation. Strengths and moduli are notably reduced by combined loading compared to those of reference and weathered specimens. Hardness and visual inspections of the bond correlate with the performance and bond characteristics. The approach introduced in this article provides a basis for life cycle assessment of SSG-systems. KW - Structural sealant glazing KW - Cyclic weathering KW - Mechanical loading KW - Artificial ageing KW - Durability assessment PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-519172 DO - https://doi.org/10.1080/00218464.2020.1840985 VL - 98 IS - 5 SP - 464 EP - 487 PB - Taylor & Francis Group AN - OPUS4-51917 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Recknagel, Christoph A1 - Pittrich, Tim A1 - Neugum, Tim A1 - Hering, Marcus A1 - Fiedler, Georg A1 - Thiele, Marc A1 - Simon, Patrick A1 - Maack, Stefan T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 5: Bauteile und Bauwerke N2 - Ein weiterer Fokus des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) lag auf den Bauteil- und Bauwerksuntersuchungen. Insbesondere wurde hier ein Einblick in die Forschungsaktivitäten in den BAM-Themenfeldern „Infrastruktur“ und „Energie“ gegeben. Thematisch wird dabei der Bogen von der Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken über die Extrembeanspruchung von Bauteilen und Bauwerken mittels Brand und Impact bis zum Bauwerksmonitoring und der Zustandsanalyse von Bestandsbauwerken gespannt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Dauerhaftigkeit von Betonfahrbahndecken KW - Alkali-Kieselsäurereaktion KW - Brand Impact KW - Bauwerksmonitoring PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 138 EP - 140 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63071 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Eilers, M. A1 - Altkrüger, Sabine A1 - Recknagel, Christoph T1 - Hohlraumreiches Asphalttraggerüst mit nachträglichem Verguss als schnelles Abdichtungssystem auf Brücken KW - Innere Struktur KW - Asphalte KW - Hohlraumgehalt und -verteilung KW - Phasenanalyse KW - Strukturelle Artefakte PY - 2008 SN - 0039-2162 IS - 6 SP - 355 EP - 358 PB - Kirschbaum-Verl. CY - Bonn-Bad Godesberg AN - OPUS4-18288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Bahr, Horst A1 - Braun, Ulrike A1 - Recknagel, Christoph T1 - Short communication: Fire risks of burning asphalt N2 - Eyewitnesses describe burning pavement surfaces in extreme fire scenarios. However, it was believed that the pavement plays a negligible role in comparison to other items feeding such an extreme fire at the same time. The asphalt mixtures used differ widely, thus raising the question as to whether this conclusion holds for all kinds of such materials. Three different kinds of asphalt mixtures were investigated with the aim of benchmarking the fire risks. Cone calorimeter tests are performed at an irradiance of 70kWm-2. All three investigated asphalts burn in extreme fire scenarios. The fire response (fire load, time to ignition, maximum heat release rate and smoke production) is quite different and varies by factors of up to 10 when compared to each other. The fire load per mass is always very low due to the high content of inert minerals, whereas the effective heat of combustion of the volatiles is quite typical of non-flame retarded organics. The heat release rate and fire growth indices are strongly dependent on the fire residue and thus the kind of mineral filler used. Comparing with polymeric materials, the investigated Mastic Asphalt and Stone Mastic Asphalt may be called intrinsically flame resistant, whereas the investigated Special Asphalt showed a pronouncedly greater fire risk with respect to causing fire growth and smoke. Thus the question is raised as to whether the use of certain kinds of asphalts in tunnels must be reconsidered. Apart from the binder used, the study also indicates varying the kind of aggregate as a possible route to eliminate the problem. KW - Asphalt KW - Cone calorimeter KW - Fire behaviour PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1002/fam.1027 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 34 IS - 7 SP - 333 EP - 340 PB - Heyden CY - London AN - OPUS4-22172 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph T1 - Quality Improvement of Expansion Joint Systems by Performance Related Tests of System Behaviour PY - 2002 IS - 21 SP - 5 PB - BRE CY - Garston AN - OPUS4-2303 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Meinel, Dietmar T1 - Möglichkeiten der Strukturkennzeichnung von Asphalten mittels 3D-Computertomographie N2 - Die Struktur eines Materials bestimmt wesentlich dessen Gebrauchsverhalten. Diese einfache Weisheit ist Motivation für die ständige Weiterentwicklung des Untersuchungsinstrumentariums zur Gefügekennzeichnung von Baustoffen. Nachdem die Gefügeaufklärung insbesondere bei mineralischen Baustoffen bereits integrierter Bestandteil der Baustoffcharakterisierung ist, erhöht insbesondere die zunehmende Spezialisierung und Weiterentwicklung der Asphaltbaustoffe zusammen mit der Forderung nach gebrauchsgerechtem Leistungsnachweis den Bedarf an methodischer Entwicklung bei der Strukturkennzeichnung. Besondere Möglichkeiten zur tiefenaufgelösten und zerstörungsfreien räumlichen Visualisierung des Gefüges, der Ableitung strukturbeschreibender Kennwerte aber auch für eine anschließende Diskretisierung der inneren Struktur mittels finiter Elemente bietet das Verfahren der Computertomographie mit Röntgenstrahlen. Mit Hilfe verschiedener Anwendungen soll auf die Möglichkeiten dieser Methodik aufmerksam gemacht werden. KW - Innere Struktur KW - Asphalte KW - Hohlraumgehalt und -verteilung KW - Phasenanalyse KW - Strukturelle Artefakte PY - 2008 SN - 0039-2162 VL - 2 SP - 65 EP - 74 PB - Kirschbaum-Verl. CY - Bonn-Bad Godesberg AN - OPUS4-16725 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spilker, Alexandra A1 - Buchheim, Janine T1 - INFUKON - Ein neuer Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Betonfahrbahndecken im Fugenbereich N2 - Betonfahrbahndecken zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Dauerhaftigkeit und Wartungsarmut aus, welche im Ergebnis zu einer sehr guten Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit führen. In den vergangenen Jahren wurden große Fortschritte hinsichtlich der Weiterentwicklung von Konstruktion, Baustoff und Fahrbahnoberfläche erzielt. Forschung und Entwicklung befassen sich seit einigen Jahren systematisch auch mit der Optimierung von Fugensystemen für hochbeanspruchte Bundesfernstraßen. Das Forschungsprojekt INFUKON liefert einen generalisierbaren methodischen Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Fugensysteme in Betonfahrbahndecken und eine innovative Versuchseinrichtung die als technische Grundlage zur Verfügung stehen. In diesem Beitrag werden wesentliche Projektergebnisse vorgestellt. KW - Betonfahrbahndecken KW - Fuge KW - Fugenfüllsysteme KW - Untersuchungsmethodik KW - Leistungsermittlung KW - Dauerhaftigkeit KW - Funktionsfähigkeit PY - 2023 DO - https://doi.org/10.53184/STA11-2023-4 VL - 74 IS - 11 SP - 916 EP - 926 PB - Kirschbaumverlag GmbH CY - Bonn AN - OPUS4-59141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph T1 - FTIR-Charakterisierung von Bitumen - Möglichkeiten und Chancen N2 - Das erdölstammige Bindemittel Bitumen weist eine so komplexe Struktur auf, dass diese mit den derzeit eingesetzten Verfahren nur eingeschränkt erfasst werden kann. Eine innovative und vielversprechende Möglichkeit bietet in diesem Zusammenhang die FTIR-Spektroskopie in Kombination mit einer chemometrischen Auswertung, mit der schnell und einfach Aussagen über die Zusammensetzung sowie verschiedenste physikalische und chemische Eigenschaften von bitumenhaltigen Materialien möglich werden. KW - Bitumen KW - FTIR KW - Chemometrie KW - Multivariate Analysemethoden KW - Charakterisierung KW - Identifizierung von Additiven PY - 2021 SN - 1618-8357 SP - 42 EP - 49 PB - ALPHA Informationsgesellschaft mbH CY - Lampertheim AN - OPUS4-53486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Eilers, M. T1 - Flexible Konstruktionen für Fahrbahnübergänge N2 - Die Bezeichnung hat sich im deutschen Sprachgebrauch bei derartiger Nutzung eingebürgert; sie geht von der Vorstellung aus, dass die Fahrbahn - und damit der Verkehrsfluss - über den Fugenspalt hinweg geführt wird und verwendet diese Funktionalität begriffsbestimmend. KW - Fahrbahnübergänge KW - Straßen- und Tiefbau KW - BASt PY - 2014 SN - 0039-2197 VL - 68 IS - 8 SP - 24 EP - 31 PB - Giesel CY - Hannover AN - OPUS4-32413 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -