TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - von Werder, Julia A1 - Weigel, Sandra A1 - Mezhov, Alexander T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 3: Innovative Technologien N2 - Innovationen sind der Treiber des technologischen Fortschritts. Durch die Anwendung innovativer Technologien, Produktionsverfahren und neuer Materialien können Effizienzsteigerungen erzielt werden, die sowohl zu einer Kosten- als auch Materialreduzierung führen können. Gerade vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung sind Innovationen der Schlüssel zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und Rohstoffen. Im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) an der BAM wurden innovative Ansätze im Bereich effizienter Fertigungstechnologien und neuer Materialien vorgestellt, die nachfolgend kurz zusammengefasst werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additive Fertigung KW - Biorezeptive Oberflächen KW - Biopolymere PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 134 EP - 135 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Agasty, Amit A1 - Costard, Rene A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kind, Thomas A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - A comprehensive experimental assessment of reinforced concrete walls under blast: In situ monitoring of loading, dynamic response and damage with NDT methods and embedded sensors N2 - A safety or security related assessment of explosions, accidental and intentional scenarios alike, often necessitate performance of resource intensive replication tests. For an efficient assessment without performing full scale blast tests, e.g., supported by numerical simulations, detailed knowledge is necessary to predict the blast loading from a given charge configuration, the resulting dynamic response of the structure under investigation as well as the resulting damage. Validation of numerical simulation requires the spatially resolved acquisition of all these parameters in real time. In this paper we present a set of measurement techniques and discuss their suitability for monitoring reinforced concrete (RC) walls under blast loading. Different blast-loading scenarios were realized by varying the charge weight and the standoff distance. The dynamic loading of the wall was characterized with pressure sensors complemented by numerical simulations using the APOLLO Blastsimulator and ConWep. High speed digital image correlation (DIC) was implemented in combination with multiple acceleration sensors to observe the dynamic deflection of the walls during the loading and to determine the residual deformation after the loading had ceased. In addition, one test specimen was instrumented with fiber optic sensor cables. These fiber optic sensors were used for distributed acoustic sensing (DAS) delivering information on dynamics of compression and tension cycles from within the structure. Additionally, the local damage pattern emerging during the series of blasts was determined via distributed fiber optic strain sensing (DSS) to enable the characterization of visual and non-visual damage to the structure. The obtained information was compared to results by an ultrasound structure-scanner. KW - Blast testing KW - Reinforced concrete KW - NDT methods KW - Fiber optic sensing KW - DIC KW - Numerical simulations KW - APOLLO Blastsimulator PY - 2025 DO - https://doi.org/10.1177/20414196251353795 SN - 2041-4196 SP - 1 EP - 31 PB - Sage Publications AN - OPUS4-63832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Hüsken, Götz A1 - Niedack-Nad, Marianne A1 - Wieland, M. T1 - AL Sp-Beton - Präzision des Prüfverfahrens N2 - Für die rechnerische Dimensionierung der Betondecken im Oberbau von Verkehrsflächen für den Neubau sowie die Erneuerung nach RDO-Beton 09 ist die statische Spaltzugfestigkeit an der unteren bzw. unteren und oberen Scheibe des Betonzylinders bzw. Bohrkerns entsprechend der Vorgaben der AL Sp-Beton zu bestimmen. Aufgrund der unzureichenden Kenntnis der Präzision dieses Prüfverfahrens wurden mit einem breit aufgestellten Ringversuch die statistischen Kennwerte an Labor- und Bestandsbetonen unter Vergleich- und Wiederholbedingungen auf der Grundlage des FGSV-Merkblatts über die statistische Auswertung von Prüfergebnissen ermittelt. Für eine möglichst gute statistische Absicherung nahmen an dem Ringversuch dreizehn erfahrene Prüfstellen teil. Zur Abdeckung des vielschichtigen Einsatzes des Prüfverfahrens erfolgte der Ringversuch an acht Prüflosen. Dabei berücksichtigen einerseits die Prüflose 1 und 2 mit den im Transportbetonwerk hergestellten Betonzylindern die Erst-/Eignungsprüfung und das darauf aufbauende Prüflos 3 mit Bohrkernen aus einer im Feldversuch hergestellten Fahrbahnplatte mit gleicher Betonrezeptur die Übereinstimmungskontrolle bei Neubaumaßnahmen. Andererseits findet der Einsatz des Prüfverfahrens bei der Restsubstanzbewertung von Betonfahrbahnplatten bei den Prüflosen 4 bis 7 mit den Bohrkernen aus vier in Waschbetonbauweise ausgeführten Fahrbahnplatten Berücksichtigung. Das zusätzlich aufgenommene Prüflos 8 mit einem Labormörtel dient der Herausarbeitung des Materialeinflusses auf die Präzision der Spaltzugfestigkeitsprüfung. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Präzision der in der AL SP-Beton beschriebenen Spaltzugfestigkeitsprüfung mit einem Variationskoeffizienten von weniger als 10 % unter Wiederhol- und Vergleichsbedingungen hinreichend genau ist. Der geringe Unterschied zwischen den Variationskoeffizienten unter Wiederhol- und Vergleichsbedingungen lässt zusätzlich den Schluss zu, dass der Einfluss des unterschiedlichen Personals und der verschiedenartigen Prüftechniken bei den einzelnen Prüfstellen relativ gering ist. Die im Rahmen des Ringversuchs gewonnenen Erkenntnisse haben bereits partiell Eingang in die Normung gefunden. KW - Betonfahrbahndecken KW - Spaltzugfestigkeit KW - Ringversuch KW - Verfahrenspräzision PY - 2014 SN - 0039-2162 VL - 66 IS - 10 SP - 790 EP - 798 PB - Kirschbaum-Verl. CY - Bonn-Bad Godesberg AN - OPUS4-32066 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Mezhov, Alexander A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Calculating rheological properties of fresh mortar for additive manufacturing based on experimental, multi-sensor data N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging technology. Freecontouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Inthe future, lower construction costs are expected with increased construction speeds and decreasingrequired materials and workers. However, architects and civil engineers rely on a certain quality ofexecution to fulfil construction standards. Although several techniques and approaches demonstratethe advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to thecontinuous mixing process commonly used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude varia-tions in the dry mixture or water content, and a test sample cannot be taken as a representative samplefor the whole structure. Although mortar properties vary only locally, a defect in one layer duringprinting could affect the entire integrity of the whole structure . Therefore, real-time process monitor-ing is required to record and document the printing process.At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) a new test rig for the additive man-ufacturing of concrete is built. The primary purpose is measuring and monitoring the properties of amortar during the printing process.The following study investigates an approach for calculating yield stress and plastic viscosity based onexperimentally recorded pressure data. The calculations assume that fresh mortar behaves as a Bing-ham fluid and that the Buckingham-Reiner-equation is applicable. A test setup consisting of rigid pipeswith integrated pressure sensors at different positions is utilized.Monitoring the printing process with different sensors is crucial for the quality control of an ongoingprocess. T2 - Non-Traditional Cement and Concrete 2023 Conference CY - Brno, Czech Republic DA - 25.06.2023 KW - 3DCP KW - Monitoring KW - Additive manufacturing KW - Rheology KW - Bingham fluid KW - Concrete printing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598179 DO - https://doi.org/10.4028/p-EV4gPv SN - 1662-0356 VL - 145 SP - 131 EP - 139 PB - Trans Tech Publications CY - Baech AN - OPUS4-59817 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Costard, René A1 - Agasty, Amit A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kind, Thomas A1 - Hicke, Konstantin A1 - Hüsken, Götz T1 - Charakterisierung der Belastung und Schädigung von Stahlbetonprüfkörpern unter Explosionsbeanspruchung N2 - Zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Schutzobjekten und Bauteilen gegen Explosionsbeanspruchung führt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) regelmäßig Sprengversuche im Realmaßstab auf einem Testgelände durch. Solche Versuche sind planungs- und ressourcenintensiv, sodass sie zunehmend durch numerische Simulationen ergänzt bzw. ersetzt werden. Aktuelle Forschungsarbeiten zielen darauf ab, neue Berechnungsmethoden und Materialmodelle zu entwickeln, mit denen die Bestimmung der Bauteilantwort sowie die daraus resultierende Schädigung nach einem Explosionsereignis möglich sind. Zur Validierung solcher Ansätze ist es notwendig, systematische Versuche mit unterschiedlichen Szenarien durchzuführen, bei denen die relevanten Parameter mit Hilfe verschiedener Messmethoden aufgezeichnet werden. T2 - 44. Informationstagung Sprengtechnik CY - Siegen, Germany DA - 14.04.2023 KW - Explosivstoff KW - Explosionswirkung KW - Stahlbeton KW - Faseroptische Sensorik PY - 2023 SN - 0941 - 4584 VL - 45 IS - 2 SP - 11 EP - 14 AN - OPUS4-58109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Larcher, M. A1 - Arrigoni, M. A1 - Bedon, C. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. A1 - Stolz, A. T1 - Design of blast-loaded glazing windows and facades: a review of essential requirements towards standardization N2 - The determination of the blast protection level of laminated glass windows and facades is of crucial importance, and it is normally done by using experimental investigations. In recent years numericalmethods have becomemuch more powerful also with respect to this kind of application. This paper attempts to give a first idea of a possible standardization concerning such numerical simulations. Attention is drawn to the representation of the blast loading and to the proper description of the behaviour of the material of the mentioned products, to the geometrical meshing, and to the modelling of the connections of the glass components to the main structure.The need to validate the numerical models against reliable experimental data, some of which are indicated, is underlined. KW - Standardization KW - Facades KW - Glazing windows KW - Blast-load KW - Design PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1155/2016/2604232 SN - 1687-8094 VL - 2016 SP - Article 2604232, 1 EP - 14 PB - Hindawi Publishing Corporation AN - OPUS4-37124 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Kocherla, Amarteja A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Influences of Surface Properties on the Reflection Intensity - Towards in Situ Monitoring During Early Age Hydration of CEM I N2 - Interlayer bonding in 3D concrete printing is influenced by the hydration progress and surface moisture of the previously printed layer. For effective quality control, continuous in situ monitoring of interlayer surface properties is required. This study investigated reflection intensity as a method for in situ measurements during the hydration of CEM I mixtures with varying retarder contents. Additional factors influencing the reflection intensity are also examined. Two laser line scanners with different wavelengths were used to track hydration over 72 h. Vicat tests and isothermal calorimetry served as reference methods. Across all the mixtures, the reflection intensity exhibited a repeatable pattern with five different stages. A sharp increase in intensity during the third stage was consistent with the acceleration period of hydration. These findings suggest that reflection intensity measurements could serve as a promising tool for evaluating interlayer bonding in 3D concrete printing. KW - In situ hydration monitoring KW - Cement KW - Optical methods KW - Reflection intensity KW - Additive manufacturing KW - Isothermal calorimetry PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-653430 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-025-01326-2 SN - 1573-4862 VL - 45 IS - 1 SP - 1 EP - 17 PB - Springer Nature AN - OPUS4-65343 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Shamsuddoha, Md A1 - Hüsken, Götz A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Baeßler, Matthias T1 - Long-term mechanical and shrinkage properties of cementitious grouts for structural repair N2 - Grouts have numerous applications in construction industry such as joint sealing, structural repair, and connections in precast elements. They are particularly favoured in rehabilitation of structures due to penetrability and convenience of application. Grouts for repair applications typically require high-performance properties such as rapid strength development and superior shrinkage characteristics. Sometimes industrial by-products referred as supplementary cementitious materials (SCM) are used with neat cement due to their capabilities to provide binding properties at delayed stage. Micro silica, fly ash and metakaolin are such SCMs, those can modify and improve properties of cement products. This study aims at investigating long-term mass loss and linear shrinkage along with long-term compressive and flexural strength for grouts produced from ultrafine cement and SCMs. A series of mixtures were formulated to observe the effect of SCMs on these grout properties. Properties were determined after 365 days of curing at 23oC and 55% relative humidity. The effect of SCMs on the properties are characterised by statistical models. Response surfaces were constructed to quantify these properties in relation to SCMs replacement. The results suggested that shrinkage was reduced by metakaolin, while micro silica and fly ash had positive effects on compressive and flexural strength, respectively. T2 - International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS 2019) CY - Rovinj, Croatia DA - 20.03.2019 KW - Grout KW - Long-term shrinkage KW - Micro silica KW - Fly ash KW - Metakaolin PY - 2019 DO - https://doi.org/10.21809/rilemtechlett.2019.82 SN - 2518-0231 VL - 4 SP - 9 EP - 15 PB - RILEM Publications SARL CY - 4 avenue du Recteur Poincaré, 75016 Paris, France AN - OPUS4-48712 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 - Hüsken, Götz A1 - Brouwers, H.J.H. T1 - On the early-age behavior of zero-slump concrete N2 - This paper presents experimental investigations and analyses on the early-age-behavior of zero-slump concrete, such as compaction behavior and green-strength. First, the influence of the granulometric properties of the fines is discussed in detail. For this purpose, the early-age behavior of two different fines (quartz flour and fly ash) is investigated by means of the intensive compaction test (IC-test). The tests on the influence of the fines focus on effects caused by differences in the particle shape and the use of a plasticizing admixture. The conducted tests on the compaction behavior of the fines and their corresponding green-strength are extended to continuously graded granular mixes. Here, the influence of optimized particle packing on the early-age behavior is presented and a comparison on the basis of the aforementioned quartz flour and fly ash is made. In this consideration, experimental investigations on the early-age behavior of a zero-slump concrete mix and possible effects on the hardened concrete properties are included. KW - Zero-slump concrete (A) KW - Green-strength (C) KW - Compaction behavior (A) KW - Intensive compaction test (C) PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2011.11.007 SN - 0008-8846 SN - 1873-3948 VL - 42 IS - 3 SP - 501 EP - 510 PB - Pergamon Press CY - New York, NY AN - OPUS4-26078 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -