TY - CONF A1 - Falchi, L. A1 - Müller, Urs A1 - Fontana, Patrick A1 - Izzo, F.C. A1 - Balliana, E. A1 - Biscontin, G. A1 - Zendri, E. T1 - Sustainability in the maintenance and protection of architectural surfaces: Innovative water-repellent pozzolana-lime mortars N2 - Water-repellent renders were studied in order to evaluate their suitability for restoration applications. Water repellent admixtures, such as powdered siloxane-based products and metal soaps (zinc and calcium stearates), were mixed with a pozzolana-lime binder similar to historical binders with hydraulic properties. The chemical-physical and structural properties, the effectiveness and the durability of the water-repellent mortars in different environmental conditions were studied. The influence of the water repellent admixtures was evaluated by FT-IR analyses, by testing the mechanical properties and the behaviour in presence of water. The durability of the water-repellent mortars was evaluated after the exposure to artificial weathering (UV-light and water) and to immersion/drying cycles in saturated sodium sulphate solution. The nature of the water-repellent admixtures influenced both the hydration reactions and the chemical-physical properties of the mortars resulting in different resistance to the weathering and to salt crystallization. T2 - Scienza e beni culturali XXX. 2014 - Quale sostenibilita' per il Restauro? CY - Brixen, Italy DA - 01.07.2014 KW - Water-repellent admixtures KW - Artificial weathering KW - Salt crystallization KW - Restoration mortars PY - 2014 SN - 978-88-95409-18-4 SN - 2039-9790 SP - 637 EP - 648 PB - Edizioni Arcadia Ricerche S.r.l. AN - OPUS4-31841 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Garofano, A. A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, U. ED - Lourenco, P.B. ED - Haseltine, B.A. ED - Vasconcelos, G. T1 - Static behaviour of earth block masonry: experimental testing and finite element modelling N2 - In this paper an extensive research campaign aimed to define the mechanical performance of earth block masonry panels is presented. Uniaxial compression and diagonal compression tests were performed. The test results confirmed the brittle behaviour of earth block masonry under uniaxial compressive load and showed that the failure of earth block masonry under shear load occurs by sliding of the earth blocks along the mortar joints after initial cracking in mortar joints and earth blocks. For diagonal compression test results showed that building technique practice is one of the key factors affecting the structural performances. Experimental behaviour was modelled with a non-linear model capable of describing cracking behaviour. Both micro-modelling and macro-modelling implementing isotropic or orthotropic material laws were used to assess the reliability of different modelling strategies. The model calibration was carried out by sensibility analysis of the input parameters to understand the influence of unit strength on the shear behaviour of masonry. T2 - 9th IMC - International Masonry Conference CY - Guimaraes, Portugal DA - 07.07.2014 KW - Earthen materials KW - Compression test KW - Diagonal compression test KW - Numerical modelling KW - Earth block masonry KW - Uniaxial compression test PY - 2014 SN - 978-972-8692-85-8 SP - Paper ID 1484, 1 EP - 14 AN - OPUS4-31138 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Müller, U. A1 - Fontana, Patrick T1 - Mechanical behaviour of earthen materials: A comparison between earth block masonry, rammed earth and cob N2 - Earth represents one of the oldest construction materials, which is still utilised both in developed and in developing countries. In this paper a comparison of the mechanical performance of structural elements built in three basic techniques, earth block (adobe) masonry, rammed earth and cob, is presented. In order to gain better knowledge on the structural behaviour under static loads an extensive compression and diagonal compression (shear) test campaign was performed. First compression results showed brittle mechanical behaviour in the case of earth block masonry and rammed earth elements, whereas cob exhibited a very different stress–strain pattern: cob can deform beyond the elastic range with a gradual drop in capacity. Despite its low compressive strength, cob thus presents a relatively good performance within the earthen material range as far as shear behaviour is concerned. The data here reported represents a base for a further investigation on the dynamic behaviour of the three materials considered. The study was carried out within the framework of the project NIKER funded by the European Commission dealing with improving immovable Cultural Heritage assets against the risk of earthquakes. KW - Earthen materials KW - Compression test KW - Diagonal compression test KW - Initial shear strength PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.03.009 SN - 0950-0618 VL - 61 SP - 327 EP - 339 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam AN - OPUS4-30550 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Philipp A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick A1 - Ziegert, C. T1 - Development of partial safety factors for earth block masonry N2 - The main aim of the research was the development of a first valid database for material parameters of earth block masonry (EBM) with particular regard to statistical characteristics. A solid database is needed for the determination of the materials partial safety factor. Therefore, compressive strength tests were carried out with two types of earth blocks and two types of prefabricated earth mortar. The evaluation has shown that the mean variation of the compressive strength was remarkably less than expected, which indicates high quality standards of the components earth block and mortar with regard to industrial production. Using the reliability method, a partial safety factor for EBM subjected to compression was determined on the basis of these test results. The findings have shown that a common calculation method for EBM based on partial safety factors following the valid masonry construction standard is feasible. KW - Partial safety factor KW - Earth block masonry (EBM) KW - Reliability KW - Compressive strength PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-016-0902-9 SN - 1871-6873 SN - 1359-5997 VL - 50 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-38937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - Ein Kalkeinpressmörtel für die Instandsetzung von Lehmbauten T1 - A lime-based grouting material for the repair of earthen structures N2 - Die Instandsetzung von Lehmbauwerken ist keine einfache Aufgabe. Der Baustoff Lehm hat vergleichsweise schwache mechanische Eigenschaften. Er ist außerdem anfällig gegenüber eindringendem Wasser, wobei er sehr schnell seinen Zusammenhalt verlieren kann, wenn gewisse Feuchtegehalte überschritten werden. Instandsetzungskonzepte für Bauwerke aus solchen Materialien stellen deshalb eine Herausforderung dar. Historische Lehmbauwerke zeigen oft Schäden in Form von starker Rissbildung, die durch statische oder dynamische Lasten hervorgerufen sein kann. Häufig werden solche Risse wegen mangelnder Fachkenntnis und / oder fehlender Techniken nur ungenügend instandgesetzt. Die Rissinstandsetzung mit Einpressmörteln birgt insbesondere für Lehmbaustoffe eine Herausforderung und erfordert spezifische Anforderungen an den Einpressmörtel, wie z. B. niedriger Wassergehalt, gutes Wasserrückhaltevermögen, niedriges Schwindmaß, an das instandzusetzende Material angepasste Festigkeit und E-Modul sowie eine gute Haftung am Lehmuntergrund. Zusätzlich müssen Einpressmörtel eine ausreichende Fließfähigkeit aufweisen, um kleine Risse und Hohlräume ohne Entmischung zu füllen. Deshalb muss das rheologische Verhalten des Einpressmörtels gut untersucht und kontrolliert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Rissinstandsetzung bei Lehmbauwerken erfolgt traditionell durch manuelles Stopfen mit einem Mörtel. Natürlich können auf diese Weise nur Risse mit einer großen Breite verfüllt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass Risse, die durch dickere Wände verlaufen, nicht vollständig mit den für das Stopfen verwendeten Werkzeugen erreicht werden können. Kalkgebundene Einpressmörtel für Lehmbaustoffe werden gewöhnlich für die Wiederbefestigung von Putzen und weniger aus statisch-konstruktiven Gründen eingesetzt. Aufgrund der Eigenschaften von Lehm, müssen Einpressmörtel auf Basis von hydraulischem Kalk nach EN 459-1 [4] wesentliche Anforderungen an eine Reihe von Eigenschaften erfüllen, die sich auf die Verträglichkeit, die Dauerhaftigkeit und insbesondere die Injektionsfähigkeit beziehen. Das Ziel der vorgestellten Untersuchungen war einen Einpressmörtel zu herzustellen, mit dem die strukturelle Kontinuität in Lehmmauerwerk oder anderen massiven Lehmwänden (Stampf- und Wellerlehm) durch Rissverpressung wiederhergestellt werden kann. Das Material bestand aus Kalkhydrat mit Zusätzen von Puzzolanen und Kalksteinfüller. N2 - The repair of earthen structures is not an easy task. Earth as a construction material has comparatively weak mechanical properties. It is also susceptible towards liquid water, were it can lose cohesion very quickly if certain moisture contents are exceeded. Repair concepts of structures built with such materials are therefore challenging. Historical earthen structures often exhibit damages in form of extensive cracking, which may have been caused by static or dynamic loads. Frequently these cracks are insufficiently or inappropriately repaired because of lack of knowledge and / or technology. In particular, the behaviour of crack repair by grouting poses a challenge in earthen materials and demands specific requirements for the grouting mortar, such as low water content, good water retention, low shrinkage. Grouting materials require additional specifications such as compatible strengths and Young’s modulus as well as good adhesion to the earthen substrates. In addition, grouts have to be sufficiently flowable to fill small cracks and voids without segregation or bleeding. Therefore, the rheological behaviour has to be well understood and controlled to gain the desired effects. The repair of cracks in earthen buildings is traditionally done by stuffing manually mortar into the gap. Naturally, this method is only usable for cracks with large widths. Another disadvantage is that cracks going through thicker walls cannot be completely reached by the tools used for stuffing the mortar into the crack. Lime based grouts for earthen materials were usually used for re-attachment of plasters but less for structural reasons. Due to the nature of earthen materials grouts based on formulated or hydraulic lime (according to the definition in EN 459-1 [4]) have to meet considerable demands on a variety of properties, which are related to compatibility, durability and in particular to the ability of being injected. The goal of this study was to create a grout, which can be used to re-establish structural continuity in cracked earthen masonry or other massive earth walls (rammed earth and cob) with the focus on grouting cracks. The grout material was based on hydrated lime (calcium hydroxide) with additions of pozzolana and lime stone filler. T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - Einpressmörtel KW - Kalkhydrat KW - Lehmbau KW - Instandsetzung KW - Historische Bauwerke KW - Building materials KW - Grout mortar KW - Hydraulic lime KW - Earth construction KW - Repair KW - Historical buildings PY - 2016 SP - 1 EP - 10 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38992 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, U. ED - Van Balen, K. ED - Verstrynge, E. T1 - In-plane shear behaviour of earthen materials panels strengthened with polyester fabric strips N2 - An experimental investigation was carried out to study the in-plane shear behaviour of earthen material Panels strengthened with polyester fabric strips. Strengthened panels were developed to exploit the strength potential of earthen materials and to solve its lack of tensile strength, significantly improving not only strength but also ductility. Three earthen materials were considered: cob, earth block masonry (EBM) and rammed earth (RE). As first approach the strengthening configuration, based on different adhesive materials, was tested only for cob panels. As part of the study the results of a big testing campaign of unstrengthened Panels were considered. Seven strengthened panels were tested in diagonal compression/shear.A unique reinforcement orientation was used. The results of these tests are presented in this paper, and include the load-displacement behaviours, crack patterns, failure modes. The results showed that the reinforcement was the most effective in EBM panels, with increase in strength and ductility observed. In RE and cob panels the reinforcement did not likely contribute significantly to the shear resistance, due to a lack of embedment length of the strips. Instead, in EBM it was likely that the vertical reinforcement acted in tension to restrain shear induced dilation and to restrain sliding. T2 - 10th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions (SAHC 2016) CY - Leuven, Belgium DA - 13.09.2016 KW - Earthen materials KW - Strengthening KW - Diagonal compression test KW - Shear strength PY - 2016 SN - 978-1-138-02951-4 SP - 1099 EP - 1105 PB - Taylor & Francis Group CY - London AN - OPUS4-38993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - Ein Kalkeinpressmörtel für die Instandsetzung von Lehmbauten N2 - Die Instandsetzung von Lehmbauwerken ist keine einfache Aufgabe. Der Baustoff Lehm hat vergleichsweise schwache mechanische Eigenschaften. Er ist außerdem anfällig gegenüber eindringendem Wasser, wobei er sehr schnell seinen Zusammenhalt verlieren kann, wenn gewisse Feuchtegehalte überschritten werden. Instandsetzungskonzepte für Bauwerke aus solchen Materialien stellen deshalb eine Herausforderung dar. Historische Lehmbauwerke zeigen oft Schäden in Form von starker Rissbildung, die durch statische oder dynamische Lasten hervorgerufen sein kann. Häufig werden solche Risse wegen mangelnder Fachkenntnis und / oder fehlender Techniken nur ungenügend instandgesetzt. Die Rissinstandsetzung mit Einpressmörteln birgt insbesondere für Lehmbaustoffe eine Herausforderung und erfordert spezifische Anforderungen an den Einpressmörtel, wie z. B. niedriger Wassergehalt, gutes Wasserrückhaltevermögen, niedriges Schwindmaß, an das instandzusetzende Material angepasste Festigkeit und E-Modul sowie eine gute Haftung am Lehmuntergrund. Zusätzlich müssen Einpressmörtel eine ausreichende Fließfähigkeit aufweisen, um kleine Risse und Hohlräume ohne Entmischung zu füllen. Deshalb muss das rheologische Verhalten des Einpressmörtels gut untersucht und kontrolliert werden, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Rissinstandsetzung bei Lehmbauwerken erfolgt traditionell durch manuelles Stopfen mit einem Mörtel. Natürlich können auf diese Weise nur Risse mit einer großen Breite verfüllt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass Risse, die durch dickere Wände verlaufen, nicht vollständig mit den für das Stopfen verwendeten Werkzeugen erreicht werden können. Kalkgebundene Einpressmörtel für Lehmbaustoffe werden gewöhnlich für die Wiederbefestigung von Putzen und weniger aus statisch-konstruktiven Gründen eingesetzt Aufgrund der Eigenschaften von Lehm, müssen Einpressmörtel auf Basis von hydraulischem Kalk nach EN 459-1 wesentliche Anforderungen an eine Reihe von Eigenschaften erfüllen, die sich auf die Verträglichkeit, die Dauerhaftigkeit und insbesondere die Injektionsfähigkeit beziehen. Das Ziel der vorgestellten Untersuchungen war einen Einpressmörtel zu herzustellen, mit dem die strukturelle Kontinuität in Lehmmauerwerk oder anderen massiven Lehmwänden (Stampf- und Wellerlehm) durch Rissverpressung wiederhergestellt werden kann. Das Material bestand aus Kalkhydrat mit Zusätzen von Puzzolanen und Kalksteinfüller. T2 - Lehm 2016 - 7. Internationale Fachtagung für Lehmbau CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Baustoffe KW - Einpressmörtel KW - Kalkhydrat KW - Lehmbau KW - Instandsetzung KW - Historische Bauwerke PY - 2016 SP - 1 EP - 10 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38824 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - A lime-based grouting material for the repair of earthen structures N2 - The repair of earthen structures is not an easy task. Earth as a construction material has comparatively weak mechanical properties. It is also susceptible towards liquid water, were it can lose cohesion very quickly if certain moisture contents are exceeded. Repair concepts of structures built with such materials are therefore challenging. Historical earthen structures often exhibit damages in form of extensive cracking, which may have been caused by static or dynamic loads. Frequently these cracks are insufficiently or inappropriately repaired because of lack of knowledge and / or technology. In particular, the behaviour of crack repair by grouting poses a challenge in earthen materials and demands specific requirements for the grouting mortar, such as low water content, good water retention, low shrinkage. Grouting materials require additional specifications such as compatible strengths and Young’s modulus as well as good adhesion to the earthen substrates. In addition, grouts have to be sufficiently flowable to fill small cracks and voids without segregation or bleeding. Therefore, the rheological behaviour has to be well understood and controlled to gain the desired effects. The repair of cracks in earthen buildings is traditionally done by stuffing manually mortar into the gap. Naturally, this method is only usable for cracks with large widths. Another disadvantage is that cracks going through thicker walls cannot be completely reached by the tools used for stuffing the mortar into the crack. Lime based grouts for earthen materials were usually used for re-attachment of plasters but less for structural reasons. Due to the nature of earthen materials grouts based on formulated or hydraulic lime (according to the definition in EN 459-1) have to meet considerable demands on a variety of properties, which are related to compatibility, durability and in particular to the ability of being injected. The goal of this study was to create a grout, which can be used to re-establish structural continuity in cracked earthen masonry or other massive earth walls (rammed earth and cob) with the focus on grouting cracks. The grout material was based on hydrated lime (calcium hydroxide) with additions of pozzolana and lime stone filler. T2 - Lehm 2016 - 7th International Conference on Building with Earth CY - Weimar, Germany DA - 12.11.2016 KW - Building Materials KW - Grout mortar KW - Hydraulic lime KW - Earth construction KW - Repair KW - Historical buildings PY - 2016 SP - 1 EP - 8 PB - Eigenverlag Dachverband Lehm e. V. CY - Weimar AN - OPUS4-38825 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Müller, P. A1 - Fontana, Patrick A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Ziegert, C. ED - Jäger, W. T1 - Versuchsgestützte Kalibrierung von Teilsicherheitsbeiwerten im Lehmmauerwerksbau - Empfehlungen für die Erarbeitung eines Bemessungskonzepts N2 - Ziel der vorliegenden Untersuchung war es zu überprüfen, inwiefern eine Bemessungsvorschrift auf Basis von Teilsicherheitsbeiwerten im Lehmmauerwerksbau möglich ist. Bemessungsvorschriften im konventionellen Mauerwerksbau und im Lehmmauerwerksbau waren aufgrund des prinzipiell gleichen Tragverhaltens stets eng miteinander verknüpft. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Druckversuche an Lehmmauermörtel, Lehmsteinen und Lehmmauerwerk konnten zeigen, dass die Streuungen der Festigkeiten von Lehmbaustoffen aufgrund der industriellen Herstellung sehr gering sind. Es konnte festgestellt werden, dass eine Bemessung auf Grundlage des semiprobabilistischen Bemessungskonzeptes in Anlehnung an den konventionellen Mauerwerksbau möglich ist. Neben einem ersten Vorschlag des Teilsicherheitsbeiwertes für den Lastzustand Druck werden Vorschläge für Prüfvorschriften im Lehmbau beziehungsweise deren Modifikation unterbreitet und künftige Forschungsschwerpunkte herausgearbeitet. KW - Baustoffe KW - Lehmmauerwerk KW - Lehmbau KW - Teilsicherheitsbeiwert KW - Zuverlässigkeit KW - Druckfestigkeit KW - Prüfverfahren KW - Bemessung KW - Normung KW - Feuchteabhängige Festigkeit PY - 2017 SN - 978-3-433-03161-2 SP - 181 EP - 194 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-39628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Garofano, A. A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, U. ED - Jäger, W. T1 - Modellierung der mechanischen Eigenschaften von Lehmsteinmauerwerk unter statischer Druck- und Schubbeanspruchung N2 - In diesem Beitrag werden numerische Analysen der mechanischen Eigenschaften von Lehmsteinmauerwerk unter Druck- und Schubbeanspruchung vorgestellt. Ergebnisse von einachsigen Druck- und Schubversuchen an Wandprüfkörpern lieferten dafür grundlegende mechanische Kennwerte im elastischen Bereich und im nichtelastischen Versagenszustand.Die Testergebnisse zeigten, dass verschiedene Vorlasten keinen wesentlichen Einfluss auf die Schubfestigkeit haben. Außerdem bestätigten die Ergebnisse das spröde Verhalten von Lehmsteinmauerwerk unter einachsiger Druckbelastung und es zeigte sich, dass das Versagen des Lehmsteinmauerwerks unter Scherbelastung entlang der Mörtelfugen erfolgt. Die experimentellen Ergebnisse wurden verwendet, um das Verhalten von Lehmsteinmauerwerk durch nichtlineare Finite-Elemente-Methoden auf der Basis von Makro- und Mikro-Modellierungsansätzen zu simulieren. Entsprechendes konstitutives Materialverhalten und Zwängungen, die in den Versuchen durch die Art der Lasteinleitung in Form von Stahlprofilen und Stahlschuhen verursacht wurden, wurde in den Modellen berücksichtigt. Es wurde zuerst ein auf der Grundlage der experimentellen Daten kalibriertes Makro-Modell entwickelt, was zu einer brauchbaren Vorhersage des Versagensverhaltens der Mauerwerksprüfkörper führte. Die simulierten Spannungs-Dehnungs-Kurven, berechnet unter einachsiger Druckbelastung, zeigten eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der geprüften Mauerwerkskörper, sowohl im elastischen als auch im nichtelastischen Bereich. Ein vereinfachter Ansatz, basierend auf der Makro-Modellierung und einem homogenisierten Prüfkörper, kann für die Untersuchung größerer Tragsysteme oder ganzer Gebäude angewendet werden, wobei eine zufriedenstellende Genauigkeit bei geringerem Rechenaufwand erreicht wird. Obwohl das globale Spannungs-Dehnungs-Verhalten zufriedenstellend wiedergegeben wurde, ist ein solches nichtlineares isotropes Kontinuumsmodell für Lehmsteinmauerwerk nicht in vollem Umfang geeignet, um das bei den Versuchen beobachtete Rissbild an den Prüfkörpern zu simulieren. Eine detailliertere Analyse des mechanischen Verhaltensdes Mauerwerks wurde mit einem Mikro-Modellierungsansatz durchgeführt. Das Modell, in dem ein Wandabschnitt nicht mehr homogenisiert, sondern in konkrete Stein- und Fugenelemente diskretisiert wird, hat sich insbesondere für das Verhalten von Lehmsteinmauerwerk unter Schubbeanspruchung als geeignet erwiesen. Die Auswertung der Spannungsverteilungen bei der nichtlinearen Analyse lieferte Informationen über die tatsächlichen Mechanismen der Lastübertragung zwischen Steinen und Mörtelfugen. Mit dem Mikro-Modell war es möglich, das nichtlineare Verhalten von Lehmsteinmauerwerk vorherzusagen. Es stellt somit ein geeignetes Werkzeug für die Untersuchung der Versagensmechanismen von Lehmsteinmauerwerk dar. Allerdings sind aufgrund der Komplexität des Modells für die Beschreibung der Stein/Mörtel-Schnittstelle und die hohe Anzahl an erforderlichen mechanischen Parametern umfassendere Untersuchungen notwendig. Die zukünftige Forschung wird sich daher einerseits auf die Verfeinerung der numerischen Modelle und andererseits auf die Simulation komplexer Belastungssituationen und Gebäudekomponenten konzentrieren. KW - Lehmsteinmauerwerk KW - Mechanische Eigenschaften KW - Statische Druck- und Schubbeanspruchung KW - Lehmbau KW - Baustoffe PY - 2017 SN - 978-3-433-03161-2 SP - 195 EP - 208 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-39631 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Patrick A1 - Morys, Michael A1 - Sut, Aleksandra A1 - Jäger, Christian A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Schartel, Bernhard T1 - Melamine poly(zinc phosphate) as flame retardant in epoxy resin: Decomposition pathways, molecular mechanisms and morphology of fire residues N2 - Synergistic multicomponent systems containing melamine poly(metal phosphate)s have been recently proposed as flame retardants. This work focuses on the decomposition pathways, molecular mechanisms and morphology of the fire residues of epoxy resin (EP) flame retarded with melamine poly(zinc phosphate) (MPZnP) to explain the modes of action and synergistic effects with selected synergists (melamine polyphosphate (MPP) and AlO(OH), respectively). The total load of flame retardants was always 20 wt.%. The decomposition pathways were investigated in detail via thermogravimetric Analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy. The fire residues were investigated via elemental analysis und solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy. The morphology of intumescent fire residues was investigated via micro-computed tomography and scanning electron microscopy. EP + (MPZnP + MPP) formed a highly voluminous residue that showed structural features of both EP + MPZnP and EP + MPP, resulting in a highly effective protection layer. EP + (MPZnP + AlO(OH)) preserved the entire quantity of phosphorus content during combustion due to the Formation of Zn₂P₂O₇ and AlPO₄. KW - Melamine poly(metal phosphate) KW - Flame retardancy KW - Epoxy resin KW - Solid-state NMR KW - Micro-computed tomography KW - Fire residue PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.06.023 SN - 0141-3910 VL - 130 SP - 307 EP - 319 PB - Elsevier AN - OPUS4-36863 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick A1 - Ziegert, C. A1 - Müller, P. ED - Modena, C. ED - da Porto, F. ED - Valluzzi, M. R. T1 - Calibration of partial safety factors for earth block masonry under compression loading N2 - The goal of the present study is to assess the feasibility to develop a first reliable database of materials parameters for Earth Block Masonry (EBM). The database is crucial when defining the materials safety factors. In the first part an experimental campaign of compressive tests were carried out on two types of earth block and two types of earth mortar. The results showed that the mean variation of the compressive strength was remarkably less than expected. This low variation is related to a production with high quality standards of the materials employed. In the second part a partial safety factor for EBM under uniaxial compression was determined through the reliability method. The results proved the reliability of a common calculation method for EBM based on partial safety factors following the current standards. T2 - IB2MAC 2016 - 16th International Brick and Block Masonry Conference CY - Padua, Italy DA - 26.06.2016 KW - earth block masonry KW - partial safety factors KW - uniaxial compression test PY - 2016 SN - 978-1-138-02999-6 SP - 857 EP - 864 PB - CRC Press Taylor & Francis Group CY - London, UK AN - OPUS4-37145 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, U. A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick T1 - Development of a lime based grout for crack repair in earthen constructions N2 - The study presents the results from the development of a grouting material based on hydrated lime with addition of pozzolana, which is referred to as hydraulic lime, suitable for the repair of cracks in a variety of earthen building techniques. The goal was to develop a material also compatible with earthen structures exposed to dynamic loads. The grouting mortar was designed to be adaptable in strength properties and at the same time to have sufficient robustness for preparation and use on the construction site. Results showed a satisfactory performance of the grout concerning fresh and hardened mortar properties as well as injectability. KW - Earthen construction KW - Lime based grout KW - Cracks grouting KW - Rheology KW - Strength KW - Adhesion PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.030 SN - 0950-0618 VL - 110 SP - 323 EP - 332 PB - Elsevier AN - OPUS4-37064 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Patrick A1 - Schartel, Bernhard T1 - Melamine poly(metal phosphates) as flame retardant in epoxy resin: Performance, modes of action, and synergy N2 - Melamine poly(metal phosphates) (MPMeP) are halogen-free flame retardants commercialized under the brand Name Safire. Melamine poly(aluminum phosphate) (MPAlP), melamine poly(zinc phosphate) (MPZnP), and melamine poly(Magnesium phosphate) (MPMgP) were compared in an epoxy resin (EP). The thermal decomposition, flammability, burning behavior, and glass transition temperature were investigated using thermogravimetric analysis, pyrolysis combustion flow calorimeter, UL 94 testing, cone calorimeter, and differential scanning calorimetry. While the materials exhibited similarities in their pyrolysis, EP+MPZnP and EP+MPMgP showed better fire behavior than EP+MPAlP due to superior protective properties of the fire residues. Maintaining the 20 wt % loading, MPZnP was combined with various other flame retardants. A synergistic effect was evident for melamine polyphosphate (MPP), boehmite, and a derivative of 6H-Dibenzo[c,e][1,2]oxaphosphinine-6-oxide. The best overall performance was observed for EP+(MPZnP+MPP) because of the best protection effectiveness of the fire residue. EP +(MPZnP+MPP) achieved V1/V0 in UL 94, and an 80% reduction in the peak heat release rate. This study evaluates the efficiency of MPMeP in EP, alone and in combination with other flame retardants. MPMeP is a suitable flame retardant for epoxy resin, depending on its kind and synergists. KW - flame retardance KW - thermogravimetric analysis KW - thermosets PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/APP.43549 SN - 0021-8995 SN - 1097-4628 VL - 133 IS - 24 SP - 43549 PB - Wiley AN - OPUS4-35855 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Müller, U. A1 - Fontana, Patrick ED - Mazzolani, F. M. ED - Lamas, A. ED - Calado, L. ED - Proenca, J. M. ED - Faggiano, B. T1 - Strengthening of rammed earth structural elements. Mechanical behaviour under shear and cyclic loading N2 - An experimental investigation was carried out to study the in-plane shear behaviour of rammed earth structural elements strengthened with polyester fabric strips. The original idea for the retrofitting with polyester fabric strips was to introduce a vertical element for walls in order to take up horizontal loads resulting in a shear response of the building element. It has to be considered that vertical slits into the walls for fixing the strips are points of weakness and have to be mitigated by the adhesive. In this case a base coat mortar was employed. Strengthened elements were tested to exploit the strength potential of earthen materials and to solve its lack of tensile strength, significantly improving not only strength but also ductility. As part of the study results of a testing campaign of unstrengthened structural elements were considered. Strengthened elements were tested in diagonal compression/shear and cyclic shear-compression. A unique reinforcement orientation was used. The results of these tests are presented in this paper and include the load-displacement behaviours, crack patterns, failure modes. The results showed that the reinforcement was the most effective under cyclic shear-compression tests, with increase in load and displacement capacity observed. Under diagonal compression the reinforcement did not likely contribute significantly to the shear resistance, due to a lack of embedment length of the strips. T2 - 3rd International Conference on Protection of Historical Constructions (PROHITECH 2017) CY - Lisbon, Portugal DA - 12.07.2017 KW - Rammed earth KW - Diagonal compression tests KW - Shear-compression tests KW - Strengthening KW - Polyester fabric strips PY - 2017 SN - 978-989-8481-58-0 SP - 157 EP - 158 PB - IST-Press AN - OPUS4-41263 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fontana, Patrick A1 - Lehmann, Christian A1 - Müller, Urs ED - Brandt, A. M. ED - J. Olek, ED - I. H. Marshall, T1 - Influence of hydrothermal curing on micro structure and mechanical properties of ultra-high performance concrete T2 - BMC-9, International Symposium on Birttle Matrix Composites CY - Warsaw, Poland DA - 2009-10-25 KW - UHPC KW - Hydrothermal curing KW - Mechanical properties KW - Micro structure KW - Phase composition KW - Nanotechnologie KW - Forschung und Entwicklung KW - Anti-Graffiti PY - 2009 SN - 978-83-89687-48-7 SP - 391 EP - 398 PB - Woodhead Publishing CY - Cambridge, UK AN - OPUS4-20236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Müller, Urs A1 - Lehmann, Christian A1 - Fontana, Patrick A1 - Meng, Birgit T1 - Effects of autoclaving on the nano structure and phase composition of ultra high performance concrete T2 - 12th Euroseminar on microscopy applied to building materials CY - Dortmund, Germany DA - 2009-09-15 KW - UHPC KW - Micro structure KW - Autoclaving KW - Phase stability KW - C-S-H PY - 2009 SN - 978-3-00-028697-1 SP - 351 EP - 359 AN - OPUS4-20622 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Lehmann, Christian A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, Urs ED - Bittnar, Z. ED - Bartos, P. J. M. ED - Nemecek, J. ED - Smilauer, V. ED - Zeman, J. T1 - Evolution of phases and micro structure in hydrothermally cured ultra-high performance concrete (UHPC) T2 - 3rd International symposium on nanotechnology in construction (NICOM 3) CY - Prague, Czech Republic DA - 2009-05-31 KW - Ultra high performance concrete KW - UHPC KW - Phase evolution KW - Micro structure KW - Hydrothermal curing PY - 2009 SN - 978-3-642-00979-2 SP - 287 EP - 293 PB - Springer AN - OPUS4-20702 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, Urs A1 - Kühne, Hans-Carsten T1 - Nanotechnologische Anwendungen im Baustoffbereich T2 - Nanotechnologie und Bauwesen (NanoTecture) CY - Düsseldorf DA - 2006-12-05 KW - Nanotechnologie KW - Analytik KW - Gefüge KW - Zement KW - Beton PY - 2006 SP - 13 EP - 27 CY - Düsseldorf AN - OPUS4-15703 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit A1 - Müller, Urs A1 - Fontana, Patrick ED - Rogge, A. ED - Meng, B. T1 - Neue Erkenntnisse und Analysemethoden zum Phasenbestand und Gefüge des Zementsteins T2 - 52. DAfStb-Forschungskolloquium CY - Berlin, Deutschland DA - 2011-11-07 KW - Baustoffe KW - Zement KW - Mörtel KW - Mineralogische Zusammensetzung PY - 2011 SN - 978-3-9814281-0-0 SP - 11 EP - 17 PB - BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-25198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Fontana, Patrick A1 - Müller, U. T1 - Charakterisierung von Lehmmauerwerk unter statischer Druck- und Schubbeanspruchung N2 - Schätzungen zufolge leben und arbeiten zurzeit 30 bis 40 % der Weltbevölkerung in Gebäuden aus Lehm. Darunter befindet sich auch eine nicht unerhebliche Anzahl an Baudenkmälern, davon viele in einem gefährdeten Zustand. Bauwerke aus Lehm erfordern einen hohen Unterhaltungsaufwand, da sie anfällig sind für Erosion bei Regen sowie Abplatzungen und Querschnittsschwächung, wenn Salze kapillar transportiert werden und auskristallisieren. Außerdem sind sie empfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen. So führen bereits relativ niedrige Zug- oder Druckspannungen zu Schädigungen durch Rissbildung. Einige Lehmbauweisen werden heute nicht mehr ausgeführt und das Wissen über sie ist zumindest teilweise verloren gegangen. Die verschiedenen Lehmbauweisen unterscheiden sich deutlich in Bezug auf die Zusammensetzung des Materials und die Bautechniken. KW - Lehmmauerwerk KW - Druck- und Schubbeanspruchung PY - 2013 SN - 978-3-433-03017-2 SN - 978-3-433-60296-6 SN - 0170-4958 IS - Kap. 1.2.6 SP - 629 EP - 633 PB - Ernst & Sohn AN - OPUS4-28584 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -