TY - GEN A1 - Alexander, I. A1 - Braun, H.-J. A1 - Dettmann, T. A1 - Fimmen, H. A1 - Haberkamp, H. A1 - Katz, H. A1 - Krischok, Frank A1 - Otremba, Frank A1 - Pötzsch, Klaus-Michael A1 - Zentgraf, R. A1 - Putzschke, M. T1 - Bericht über den Ablauf und die Ursachen der Havarie des Tankmotorschiffes 'Waldhof' am 13. Januar 2011 auf dem Mittelrhein (Rhein-km 553,75) KW - Schiffshavarie KW - Gefahrgut-Tankschiff KW - Schwimmstabilität PY - 2013 IS - S-312.4/016 SP - 1 EP - 224 AN - OPUS4-27729 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Venugopalan, T. A1 - Yeo, T. L. A1 - Basedau, Frank A1 - Henke, Anna-Sophia A1 - Sun, T. A1 - Grattan, K.T.V. A1 - Habel, Wolfgang T1 - Evaluation and calibration of FBG-based relative humidity sensor designed for structural health monitoring N2 - In this paper, the evaluation and testing of a fibre optic relative humidity sensor specifically designed for structural health monitoring is discussed in detail. The sensor is based on a polymer coated Fibre Bragg Grating (FBG) where with the increase of the moisture level, the polymer coating swells and thus applies strain to the FBG, causing a Bragg wavelength shift. The device is designed so that the temperature effect on the humidity sensor can be compensated by the inclusion of a second un-coated FBG packaged inside the same sensor probe. The sensor thus produced has been tested extensively and calibrated using both a humidity chamber and standard salt solutions. The probe has demonstrated a very good performance for relative humidity measurements. PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1117/12.835611 SN - 0277-786X SN - 0038-7355 SN - 0361-0748 VL - 7503 SP - 750310-1 - 750310-5 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ; Offenbach AN - OPUS4-20109 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Becker, S. A1 - Beckmann, Jörg A1 - Braun, M.-T. A1 - Cojocari, O. A1 - Feige, V. A1 - Fischer, B. A1 - Friederich, F. A1 - Globisch, B. A1 - Hechtfischer, G. A1 - Hens, K. A1 - Hübers, H.-W. A1 - Jelonnek, J. A1 - Jonuscheit, J. A1 - Keil, A. A1 - Kleine-Ostmann, T. A1 - Marquardt, E. A1 - Mayr, M. A1 - Nickel, H.-U. A1 - Nüßler, D. A1 - Peichl, M. A1 - Peters, O. A1 - Schür, J. A1 - Sprenger, T. A1 - Steiger, A. A1 - van Frank, S. A1 - Vieweg, N. A1 - Wilk, R. ED - Jonuscheit, J. ED - Marquardt, E. T1 - Terahertzsysteme und Anwendungsfelder N2 - Der Frequenzbereich der Terahertzwellen liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen den Mikrowellen und dem infraroten Licht – also etwa im Bereich von 0,1 bis 10 Terahertz (THz). Der VDI-Statusreport „Terahertzsysteme und Anwendungen“ stellt die unterschiedlichen Konzepte für Terahertzsysteme vor und zeigt Anwendungsbeispiele, bei denen die Terahertztechnik erfolgreich eingesetzt wird. Umfangreiche Literaturangaben ermöglichen eine intensivere Beschäftigung mit allen Themen des VDI-Statusreports. KW - Terahertzsysteme PY - 2020 UR - https://www.vdi.de/ueber-uns/presse/publikationen/details/terahertzsysteme-und-anwendungsfelder SP - 1 EP - 44 PB - Verein Deutscher Ingenieure (VDI) CY - Düsseldorf AN - OPUS4-50556 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Becker, S. A1 - Beckmann, Jörg A1 - Cojocari, O. A1 - Feige, V. A1 - Fischer, B. A1 - Friederich, F. A1 - Globisch, B. A1 - Hechtfischer, G. A1 - Hens, K. A1 - Hübers, H.-W. A1 - Jelonnek, J. A1 - Jonuscheit, J. A1 - Keil, A. A1 - Kleine-Ostmann, T. A1 - Mayr, M. A1 - Nüßler, D. A1 - Peichl, M. A1 - Peters, O. A1 - Schür, J. A1 - Sprenger, T. A1 - Steiger, A. A1 - van Frank, S. A1 - Vieweg, N. A1 - Wilk, R. T1 - Terahertzsysteme - Zeitbereichsspektrometer (TDS-Systeme) N2 - Diese Richtlinie definiert Kenngrößen und Messverfahren, um Terahertzsysteme für die Zeitbereichsspektroskopie (TDS)zu spezifizieren. So können Hersteller ihre Systeme übereinstimmend beschreiben und Anwender einfach Systeme vergleichen. Systeme für die Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie sind aktive Systeme und nutzen verschiedene Techniken sowohl zur Erzeugung als auch zur zeitaufgelösten Messung von breitbandigen Terahertzimpulsen. Die dazugehörigen Terahertzspektren und -Phasen werden nach einer zeitlichen Abtastung über eine Fourier-Transformation berechnet. In dieser Richtlinie wird ein Überblick über die Funktionsweisen von Zeitbereichsspektrometern gegeben, die eingesetzten Messverfahren näher erläutert sowie die benötigten Begriffe und Kenngrößen definiert. Die Richtlinie konzentriert sich dabei auf Systeme, die auf sogenannten Abtastmessverfahren (Sampling-Messverfahren) basieren. KW - TDS-Systeme PY - 2020 UR - https://www.vdi.de/5590 VL - VDI/VDE 5590 Blatt 2 SP - 1 EP - 22 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf ET - Entwurf - Oktober 2020 AN - OPUS4-51947 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beck, M. A1 - Becker, S. A1 - Beckmann, Jörg A1 - Cojocari, O. A1 - Feige, V. A1 - Fischer, B. A1 - Friederich, F. A1 - Globisch, B. A1 - Haupt, H. A1 - Hechtfischer, G. A1 - Hens, K. A1 - Hübers, H.-W. A1 - Jelonnek, J. A1 - Jonuscheit, J. A1 - Keil, A. A1 - Kleine-Ostmann, T. A1 - Nickel, H.-U. A1 - Peichl, M. A1 - Peters, O. A1 - Sprenger, T. A1 - Steiger, A. A1 - van Frank, S. A1 - Vieweg, N. A1 - Werner, M. A1 - Wilk, R. T1 - Terahertzsysteme - Anwendungsfelder und Systeme N2 - Die nicht ionisierende elektromagnetische Strahlung im Bereich von Terahertz-Frequenzen ermöglicht berührungslose und zerstörungsfreie Mess- und Prüftechnik in zahlreichen Bereichen. Nach ersten Anwendungen in der Astronomie und der Atmosphärenforschung wurden in letzter Zeit Anwendungsfelder in der Sicherheitstechnik, der Medizintechnik, der Nachrichtentechnik und der zerstörungsfreien Prozess- und Qualitätskontrolle erschlossen. Dielektrische Materialien wie Kunststoffe und Keramiken können von Terahertz-Wellen durchdrungen werden. Das ermöglicht Untersuchungen des Objektinneren ohne spezielle Schutzmaßnahmen, wie sie z.B. beim Röntgen notwendig sind. Die Richtlinie erleichtert die Verständigung zwischen Nutzern, Herstellern und dem Vertrieb von Terahertz-Systemen. In der Richtlinie werden bekannte Einsatzgebiete sowie die eingesetzten Verfahren und Funktionsprinzipien aufgeführt, um den Leser bei der Auswahlentscheidung zu unterstützen. Nach einer kurzen Einführung in die physikalischen Grundlagen und Hinweisen zur elektromagnetischen Verträglichkeit, zum Strahlenschutz und zur regulierten Frequenzvergabe werden die verschiedenen Geräteklassen von Terahertz-Systemen ausführlich vorgestellt. Die Richtlinie gibt Hinweise zur messtechnischen Charakterisierung von Terahertz-Wellen. Einsatzgebiete von Terahertz-Systemen, wie die zerstörungsfreie Prüfung, die Dicken- und Abstandsmessung, die Tomografie und die chemische Analytik, werden mit ihren spezifischen Eigenschaften im Detail beschrieben. Umfangreiche Literaturverweise vereinfachen eine vertiefte Beschäftigung mit den Themen der Richtlinie. Eine tabellarische Übersicht mit einer Zusammenfassung, welche Terahertz-Systeme für welche Anwendungsfelder eingesetzt werden können, vervollständigt die Richtlinie. KW - Terahertzsysteme KW - THz-Wellen PY - 2018 UR - https://www.vdi.de/5590 VL - VDI/VDE 5590 Blatt 2 SP - 1 EP - 27 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf ET - Entwurf - November 2018 AN - OPUS4-46727 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Malz, Frank A1 - Yoneda, Y. A1 - Kawada, T. A1 - Mereiter, K. A1 - Kosma, P. A1 - Rosenau, T. A1 - Jäger, Christian T1 - Synthesis of methyl 4'-O-methyl-beta-D-cellobioside-13C12 from D-glucose-13C6. Part 2: Solid-state NMR studies KW - Cellodextrins KW - Cellulose KW - Model compounds KW - Solid-state NMR KW - Glycosidic bond KW - C-13 isotopic labeling PY - 2007 SN - 0008-6215 SN - 1873-426X VL - 342 IS - 1 SP - 65 EP - 70 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-14450 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Block, S. A1 - Boß, K.-H. A1 - Frobese, D.-H. A1 - Pape, H. A1 - Gösslinghoff, L. A1 - Grossepieper, T. A1 - Kasper, R. A1 - Kirchner, W. A1 - Kollmann, P. A1 - Kröger, P. A1 - Ringlstetter, P. A1 - Kuska, T. A1 - Mattejat, K. A1 - Niehüser, H. A1 - Pfeiffer, F. A1 - Pötzsch, Klaus-Michael A1 - Jochems, Frank A1 - Schäfer, H. A1 - Vogt, W. A1 - Zankl, C. A1 - Ludzay, J. T1 - Empfehlungen zur Vermeidung von Überdrücken an Tankfahrzeugen bei Untenbefüllung N2 - Das Risiko von Überdrücken bei der Untenbefüllung von Tankfahrzeugen hat zu Vorfällen mit zum Teil erheblichen Sach- und Personenschäden geführt und ist ein nicht auszuschließendes Gefährdungspotential für Menschen, Umwelt, Anlagen und Transportmittel. Zur weiteren Verbesserung des Managements dieses Risikos und seiner potentiellen Auswirkungen hat der MWV die DGMK gebeten, das Thema in einem Projekt zu bearbeiten, um mögliche Sicherungsdefizite aufzudecken und Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Als Forschungsstelle wurde die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ausgewählt, die das DGMK-Projekt 727 „Überdrucksicherung an Tankfahrzeugen“ gemeinsam mit Vertretern von Tankfahrzeug- und Armaturenherstellern, Mineralölindustrie sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) bearbeitet hat. In Messungen an zwei Füllstellen wurden reale Druck-, Temperatur- und Volumenstromverhältnisse für die Beladung eines Tankfahrzeugs aufgenommen. Es wurde festgestellt, dass es in einem Tankfahrzeug, in dem keine zusätzlichen Druckverluste wie z. B. durch Vereisungen im Inneren der Kippventil-Flammendurchschlagsicherungs-Armatur auftreten, zu keinem unzulässig hohen Druckaufbau in einer Tankwagenkammer kommen kann. Zusätzlich erfolgten Versuche in einer Kältekammer, um die Möglichkeit und die Randbedingungen einer Vereisung des Kippventils und der Flammendurchschlagsicherung zu ermitteln. Mit diesen Ergebnissen sind Szenarien erarbeitet worden, die bekannte Überdruckschadensereignisse erklären können. Aus einer Gefährdungsbeurteilung heraus wurden Maßnahmen beschrieben, wie zukünftig solche Überdruckschäden an Tankfahrzeugen vermieden werden können. Aufbauend auf den Ergebnissen des Projektes hat die Projektbegleitung diese und weitere Maßnahmen hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit diskutiert und die vorliegende Empfehlung zur Vermeidung von Überdrücken an Tankfahrzeugen bei Untenbefüllung erarbeitet. KW - Untenbefüllung KW - Tankfahrzeuge KW - Überdruck KW - Mineralöl KW - Sicherheitsventile PY - 2012 VL - 727 IS - 3 SP - 1-4 EP - Anl. 1-3 AN - OPUS4-27921 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hieu, D.T. A1 - Kosslick, H. A1 - Riaz, M. A1 - Schulz, A. A1 - Springer, A. A1 - Frank, M. A1 - Jäger, Christian A1 - Minh Thu, N.T. A1 - Son, L.T. T1 - Acidity and Stability of Bronsted Acid Sites in Green Clinoptilolite Catalysts and Catalytic Performance in the Etherification of Glycerol N2 - Natural zeolite clinoptilolite CLIN with a framework ratio of Si/Al ≥ 4 containing mainly potassium and calcium ions in its internal channel system was used as a starting material. The acidic HCLIN catalysts were prepared under soft conditions avoiding the use of environmental less benign mineral acids. The starting material was ion exchanged using a 0.2 M aqueous ammonium nitrate solution at a temperature 80 ◦C for 2 h. The obtained NH4CLIN was converted into the acid HCLIN catalyst by calcination at 300–600 ◦C. The obtained samples were characterized by XRD, FTIR, SEM/TEM, AAS, and EDX element mapping. The state of aluminium and silicon was studied by 27Al- and 29SiMAS NMR spectroscopy. The textural properties of the catalysts were investigated by nitrogen adsorption and desorption measurements. The Brønsted acidity of the HCLIN catalysts was studied by temperature-programmed decomposition of the exchanged ammonium ions releasing ammonia as well as 1H MAS NMR, {1H–27Al} Trapdor, and {1H–27Al} Redor experiments. The strongly agglomerated samples were crystalline and thermally stable up to >500 ◦C. Although a part of the clinoptilolite framework is maintained up to 600 ◦C, a loss of crystallinity is already observed starting from 450 ◦C. The specific surface areas of the starting CLIN and ammonium exchanged NH4CLIN are low with ca. 26 m2/g. The pores are nearly blocked by the exchangeable cations located in the zeolite pores. The thermal decomposition of the ammonium ions by calcination at 400 ◦C causes an opening of the pore entrances and a markable increase in the specific micropore area and micropore volume to ca. 163 m2/g and 0.07 cm3/g, respectively. It decreases with further rising calcination temperature indicating some structural loss. The catalysts show a broad distribution of Brønsted acid sites (BS) ranging from weak to strong sites as indicated the thermal decomposition of exchanged ammonium ions (TPDA). The ammonium ion decomposition leaving BS, i.e., H+ located at Al–O–Si framework bridges, starts at ≥250 ◦C. A part of the Brønsted sites is lost after calcination specifically at 500 ◦C. It is related to the formation of penta-coordinated aluminium at the expense of tetrahedral framework aluminium. The Brønsted sites are partially recreated after repeated ammonium ion exchange. The catalytic performance of the acidic HCLIN catalysts was tested in the etherification of glycerol as a green renewable resource with different C1 -C4 alcohols. The catalysts are highly active in the etherification of glycerol, especially with alcohols containing the branched, tertiary alkyl groups. Highest activity is observed with the soft activated catalyst HCLIN300 (300 ◦C, temperature holding time: 1 min). A total of 78% conversion of glycerol to mono and di ether were achieved with tert-butanol at 140 ◦C after 4 h of reaction. The mono- and di-ether selectivity were 75% and 25%, respectively. The catalyst can be reused. KW - Etherification KW - Glycerol KW - Zeolite KW - Clinoptilolite KW - Bronsted acidity KW - Dehydroxylation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-546982 DO - https://doi.org/10.3390/catal12030253 VL - 12 IS - 3 SP - 1 EP - 24 PB - MDPI AN - OPUS4-54698 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gers-Panther, C.F. A1 - Fischer, H. A1 - Nordmann, J. A1 - Seiler, T. A1 - Behnke, Thomas A1 - Würth, Christian A1 - Frank, W. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Müller, T.J.J. T1 - Four- and Five-Component Syntheses and Photophysical Properties of Emission Solvatochromic 3‑Aminovinylquinoxalines N2 - 3-Aminovinylquinoxalines are readily accessible from (hetero)aryl glyoxylic acids or heterocyclic π-nucleophiles by consecutive four- and fivecomponent syntheses in the sense of an activation-alkynylation-cyclocondensation-addition sequence or glyoxylation-alkynylation-cyclocondensation-addition sequence in good yields. The title compounds are highly fluorescent with pronounced emission solvatochromicity and protochromic fluorescence quenching. Time-resolved fluorescence spectroscopy furnishes radiative and nonradiative fluorescence decay rates in various solvent polarities. The electronic structure is corroborated by DFT and TD-DFT calculations rationalizing the observed spectroscopic effects. KW - Dye KW - Syntheseis KW - Spectroscopy PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1021/acs.joc.6b02581 SN - 0022-3263 VL - 82 SP - 567 EP - 578 PB - ACS Publications AN - OPUS4-39211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Oesch, T. A1 - Mielentz, Frank A1 - Meinel, Dietmar A1 - Spyridis, P. T1 - Non-Destructive Multi-Method Assessment of Steel Fiber Orientation in Concrete N2 - Integration of fiber reinforcement in high-performance cementitious materials has become widely applied in many fields of construction. One of the most investigated advantages of steel Fiber reinforced concrete (SFRC) is the deceleration of crack growth and hence its improved sustainability. Additional benefits are associated with its structural properties, as fibers can significantly increase the ductility and the tensile strength of concrete. In some applications it is even possible to entirely replace the conventional reinforcement, leading to significant logistical and environmental benefits. Fiber reinforcement can, however, have critical disadvantages and even hinder the Performance of concrete, since it can induce an anisotropic material behavior of the mixture if the fibers are not appropriately oriented. For a safe use of SFRC in the future, reliable non-destructive testing (NDT) methods need to be identified to assess the fibers’ orientation in hardened concrete. In this study, ultrasonic material testing, electrical impedance testing, and X-ray computed tomography have been investigated for this purpose using specially produced samples with biased or random Fiber orientations. We demonstrate the capabilities of each of these NDT techniques for fiber orientation measurements and draw conclusions based on these results about the most promising areas for future research and development. KW - Spectral induced polarization KW - Steel fiber reiniforced concrete KW - Fiber orientation KW - Non-destructive testing KW - Micro-computed tomography KW - Ultrasound PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543520 DO - https://doi.org/10.3390/app12020697 VL - 12 IS - 2 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel Switzerland AN - OPUS4-54352 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Oesch, T. A1 - Wilsch, Gerd A1 - Sigmund, S. A1 - Hünger, K.-J. A1 - Kositz, M. T1 - Analyse des gefügeabhängigen Löslichkeitsverhaltens potenziell AKR-empfindlicher Gesteinskörnungen T1 - Analysis of the microstructure depending solubility behavior of potential ASR sensitive aggregates N2 - Das gefügeabhängige Löslichkeitsverhalten wurde an folgenden vier Gesteinskörnungen unterschiedlicher Alkaliempfindlichkeitsklassen untersucht: • GK1 (EIII-S): quarzreicher Kies • GK2 (EIII-S): Grauwacke (Splitt) • GK3 (EI-S): Quarz-Feldspat-Porphyr (Splitt) • GK4 (EI-S): sandsteinreicher Kies DiePorenstrukturanalyse erfolgte sowohl an Einzelkörnern mittels vergleichender 3D-CT und BET- Untersuchungen als auch an Korngemengen der einzelnen Kornfraktionen (außer Fraktion 16/22 mm) über die Wasseraufnahme und mit BET. Für die Visualisierung und Quantifizierung der von außen zugänglichen Oberflächenanteile der Einzelkörner wurde ein Softwaretool entwickelt, erprobt und erfolgreich angewandt. Es gelang so u.a. den Nachweis zu erbringen, dass die gebrochenen Einzelkörner der Grauwacke und des Rhyoliths einen deutlich geringeren von außen zugänglichen Oberflächenanteil als die gleichartigen Gesteinskörner aus dem Kies besitzen. Aufgrund der limitierten Ortsauflösung der 3D-CT von 11 bis 16,5 μm wurde mit BET eine um drei Zehnerpotenzen höhere spezifische Oberfläche ermittelt. Zu den Porositätsuntersuchungen an den Korngemengen sei angemerkt, dass zum Teil gegenläufige Trends zwischen offener Porosität und spezifischer Oberfläche festgestellt wurden. Dieses ist beim Bezug des bei den Löseversuchen in 0,1 M KOH mit definierter NaCl-Zugabe aus der Gesteinskörnung gelösten SiO2 und Al2O3 von zentraler Bedeutung. Bei den Löseversuchen an den fraktionsspezifischen Korngemengen selbst zeigte sich, dass die stufenweise Erhöhung des NaCl-Gehalts von 0 auf 10 M.-% im Eluat eine erhöhte SiO2-Löslichkeit und eine verminderte Auslaugung von Al2O3 zur Folge hat. Auffallend war hierbei, dass die Al2O3-Löslichkeit bei GK4 ohne und mit geringer NaCl-Zugabe die mit Abstand höchsten Werte annimmt. Bei den zusätzlich durchgeführten Löseversuchen an den tomografierten Einzelkörnern in 1 M KOH-Lösung mit Zugabe von 1 M.-% NaCl zeigte sich, dass nur vereinzelt bei den untersuchten Gesteinsarten eine Korrelation zwischen dem SiO2- bzw. Al2O3-Gehalt im Eluat und der absoluten BET-Oberfläche nachweisbar ist. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass neben der Oberfläche weitere Parameter (z.B. die mineralogische Zusammensetzung der Einzelkörner) das Löseverhalten maßgebend beeinflussen. Bei den parallel zu den Löseversuchen durchgeführten Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 zeigte sich, dass die Alkaliempfindlichkeit der GK4 bei beiden Betonversuchen mit Alkalizufuhr unterschiedlich zu bewerten ist. So ist unabhängig von der vorgegebenen pessimalen Betonrezeptur des Fahrbahndeckenbetons ausschließlich bei der Klimawechsellagerung die GK4 als alkaliempfindlich einzustufen. Allerdings konnte der Befund der stark ausgeprägten AKR bei der GK4 mit der Dünnschliffmikroskopie nicht bestätigt werden. Analoges gilt für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit von GK2 mit den Betonversuchen nach der Alkalirichtlichtlinie des DAfStb. So ist auch hier die GK2 nicht im 60 °C-Betonversuch sondern ausschließlich im 40 °C-Betonversuch als alkaliempfindlich einzustufen. Dienach den verschiedenartigen Betonversuchen durchgeführten LIBS-Analysen am Vertikalschnitt der Prüfkörper zeigen, dass im Kernbereich nach dem 60 °C-Betonversuch mit 10 %iger NaCl-Lösung und nach der Klimawechsellagerung mit NaCl-Beaufschlagung annähernd gleich hohe Natrium- und Chloridgehalte vorgefunden werden. Wider Erwarten treten an den beaufschlagten Prüfflächen Abreicherungen von Natrium und Anreicherungen von Chlorid auf. Im 40°C- und 60 °C-Betonversuch wurde das Natrium bis in eine maximale Tiefe von ca. 30 mm bzw. 20 mm ausgelaugt. Die aufbauenden korrelativen Betrachtungen zwischen den Ergebnissen des 60°C Betonversuchs mit Alkalizufuhr und der Löseversuche an den fraktionsspezifischen Korngemengen in 1 M KOH-Lösung mit definierter NaCl-Zugabe sind durchaus vielversprechend. So zeigt sich beispielsweise beim Waschbeton, dass der fraktionsspezifisch gewichtete SiO2-Überschuss im Eluat nach 56 Tagen mit Zugabe von 0,5 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche zur gleichen Einstufung der vier betrachteten Gesteinskörnungen wie bei den Dehnungen im 60 °C-Betonversuch mit 3 %-iger NaCl-Lösung führt. Außerdem korrelieren die im 60 °C-Betonversuch mit 10 %-iger NaCl-Lösung ermittelten Dehnungen mit dem gewichteten SiO2-Überschuss im Eluat bei Zugabe von 2 M.-% NaCl ohne Bezug auf die BET-Oberfläche. Ausschließlich bei den Betonversuchen nach der Alkali-Richtlinie erwies sich der Bezug des im Eluat ermittelten SiO2-Überschusses auf die BET-Oberfläche als zielführend. Aufgrund des Potenzials der Löseversuche mit NaCl-Zugabe für die Bewertung der Alkaliempfindlichkeit der Gesteinskörnung im Fahrbahndeckenbeton wird empfohlen, die vergleichenden Untersuchungen zwischen den Löseversuchen an Korngemischen der einzelnen Fraktionen und den Betonversuchen nach dem ARS 04/2013 mit einer möglichst hohen Anzahl an Gesteinskörnungen und einem präzisierten Untersuchungsumfang fortzuführen. N2 - The following four aggregates (GK) of varying grades of alkali sensitivity were examined for their microstructure-dependent solubility behavior: • GK1 (EIII-S) gravel with high quarz content • GK2 (EIII-S) greywacke (crushed stone) • GK3 (EI-S) quarz-feldspar-porphyry (crushed stone) • GK4 (EI-S) gravel with high sandstone content Pore structure analysis was carried out both on single grains using comparative 3D-CT and BET tests, and on grain samples of individual grain fractions (excluding the 16/22 mm fraction) using water absorption and BET. A software tool for visualizing and quantifying the externally accessible surfaces of single grains was developed, tested and successfully applied. This enabled us, among other things, to prove that single broken grains of greywacke and rhyolite have a much smaller externally accessible surface than grains of gravel of the same aggregate fraction. Due to the 3D-CT’s limited spatial resolution of 11 to 16.5 μm, BET was used to determine a two to three powers of ten higher specific surface. In relation to the porosity tests of the grain samples, it should be noted that in some cases, counterdirectional trends between open porosity and specific surface were determined. This is of central importance in relation to the SiO2 and Al2O3 dissolved from the aggregate in the solubility tests in 1 M KOH with defined addition of NaCl. The solubility tests on the grain samples of specific fractions showed that the gradual increase of the NaCl content in the eluate from 0 to 10 M.-% resulted in increased SiO2 solubility and reduced leaching of Al2O3. It was striking in this context that the solubility of Al2O3 in GK4 with no or little addition of NaCl gives by far the highest values. The additional solubility tests carried out on single grains, that were previously subjected to CT testing, in 1 M KOH solution with 1 M.-% added NaCl showed that in the types of aggregate examined, a correlation between the SiO2 and Al2O3 in eluate and the absolute BET surface is only occasionally demonstrable. This is probably due to the fact that solubility behavior is decisively influenced by other parameters in addition to the surface (e.g. by the mineralogical composition of individual grains). The concrete tests according to ARS 04/2013 carried out parallel to the solubility tests showed that GK4’s alkali sensitivity in both concrete tests with added alkali must be evaluated differently. For example, independent of the prescribed pessimal road surface concrete formula, GK4 can only be classified as alkali sensitive under cyclic storage. However petrographic microscopy could not confirm the findings of very marked ASR in GK4. The same applies to the evaluation of alkali sensitivity in GK2 with the concrete tests according to the German Committee for Structural Concrete (DAfStb)’s Alkali Guidelines. In this case too, GK2 should not be classified as alkali sensitive in 60 °C concrete testing, but only in 40 °C concrete testing. The LIBS analyses carried out on the vertical cross-section of the test specimens after the various concrete tests showed that almost equally high sodium and chloride levels were found in the core area after the 60 °C concrete prism test with 10 % NaCl solution and after cyclic storage with NaCl application. Contrary to expectations, the surfaces of samples after NaCl application showed a decrease in sodium and an increase in chloride. In the 40°C and 60°C concrete prism tests, sodium was depleted up to a maximum depth of approx. 30 mm and 20 mm respectively. Subsequent correlative observations between the findings of the 60°C concrete prism test with alkali application, and the solubility tests on the samples of specific grain fractions in 1 M KOH solution with defined NaCl addition, are very promising. In the case of exposed aggregate concrete, for example, the fraction-specific weighted excess SiO2 to in the eluate after 56 days with added 0.5 M.-% NaCl unrelated to the BET surface results in the same classification of the four aggregates examined as the expansions in the 60 °C concrete prism test with 3% NaCl solution. In addition, the expansions found in the 60 °C concrete prism test with 10% NaCl solution correlated with the weighted excess SiO2 in eluate with added 2 M.-% NaCl without relation to the BET surface. Only in the case of the concrete test in accordance with the Alkali Guidelines did the relationship of the excess SiO2 in the eluate to the BET surface prove to be productive. Due to the potential of the solubility test with added NaCl for the evaluation of alkali sensitivity of aggregates in road surface concrete, we recommend continuing with comparative tests between solubility tests of grain samples of the various fractions and the concrete tests in accordance with ARS O4/13 with the greatest possible number of aggregates and a precisely defined investigation scope. KW - LIBS KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Gesteinskörnung KW - Alkaliempfindlichkeit KW - 3D-CT KW - Tausalzeintrag PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:opus-bast-25832 UR - https://bast.opus.hbz-nrw.de/frontdoor/index/index/docId/2583 SN - 978-3-95606-648-1 SN - 0943-9323 VL - S 165 SP - 1 EP - 111 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54755 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -