TY - CONF A1 - Algernon, A. A1 - Walther, A. A1 - Denzel, W. A1 - Ebsen, B. A1 - Feistkorn, S. A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. A1 - Kathage, S. A1 - Kessler, S. A1 - Köpp, Christian A1 - Krause, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Schickert, M. A1 - Taffe, A. A1 - Timofeev, Juri A1 - Wilcke, M. A1 - Wolf, J. T1 - Qualitätssicherung und Validierung der Anwendung zerstörungsfreier Prüfungen von Stahlbetonbauteilen im Bauwesen N2 - Stahlbetontragwerke sind eine wichtige Konstruktionsweise im Bauwesen und ein wachsendes Anwendungsfeld für die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). Zur Sicherung der Tragsicherheit, strukturellen Integrität, Bestimmung von Geometrien und zur Detektion konstruktiver Elemente wie z.B. Bewehrung, Verankerungen und Spannkanälen besitzen zerstörungsfreie Prüfverfahren in diesem Bereich inzwischen große Relevanz. Durch den bislang erreichten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung haben moderne akustische und elektromagnetische Verfahren eine beachtliche Leistungsfähigkeit erreicht. Von Geräteherstellern sind diese in kommerziellen Produktserien umgesetzt worden und finden eine zunehmend breite Anwendung in der Praxis. In einigen anderen Anwendungsgebieten, in denen die ZfP bereits fester Bestandteil von Überwachungen ist, wie z.B. im Maschinenbau und insbesondere in der Kerntechnik und der Luftfahrt, existieren umfangreiche Qualitätssicherungssysteme für die konforme Anwendung und zuverlässige Einbeziehung der ZfP. Dem relativ jungen Entwicklungsstadium moderner ZfP für Stahlbetonbauteile entsprechend müssen solche Konzepte im Bauwesen erst noch entwickelt bzw. implementiert werden. Dementsprechend hat sich der Unterausschuss Qualitätssicherung (UA- S) des Fachausschusses ZfP im Bauwesen (ZfPBau) die Definition und Verbesserung der Qualität von ZfP-Anwendungen sowie insbesondere die verfahrensunabhängige Standardisierung von Prüfprozeduren und statistische Absicherung der Prüfergebnisse zum Ziel gemacht. Die aktuellen Arbeitsfelder beinhalten die Entwicklung praxisgerechter Konzepte für Prüfprozeduren und deren Erprobung in einem Ringversuch sowie die Konzeption von Testkörpern hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte wie Parameterstudien, Validierung, Kalibrierung und Simulation. Dabei werden Ansätze anderer Branchen durchaus einbezogen, die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des Bauwesens wird jedoch als wesentlich angesehen und stellt somit eine wichtige Vorgabe dar. Da die Tätigkeiten nicht auf einzelne Verfahren begrenzt sind, müssen generelle Vorgehensweisen entwickelt werden, die sich auf die jeweiligen Verfahren konkretisieren lassen. Der Vortrag gibt hierzu erste Einblicke in die Arbeit des Ausschusses. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Beton KW - Qualitätssicherung KW - Validierung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472417 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-47241 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Benke, Alexander A1 - Cloney, C. A1 - D’Hyon, S. A1 - Dufaud, O. A1 - Dyduch, Z. A1 - Gabel, D. A1 - Geoerg, P. A1 - Heilmann, V. A1 - Jankuj, V. A1 - Jian, W. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne A1 - Mynarz, M. A1 - Norman, F. A1 - Skrinsky, J. A1 - Taveau, J. A1 - Vignes, A. A1 - Zakel, S. A1 - Zhong, S. T1 - 1st international round robin test on safety characteristics of hybrid mixtures N2 - There is no applicable existing standard for the determination of safety characteristics for hybrid mixtures. While developing a new standard in a joint research project in Germany first results from parameter studies led to a standard procedure that can be adopted by laboratories that are already testing dusts in the so called 20L-sphere with as little additional effort as necessary. In fact, one of the main objectives of this research project was to keep modifications and adjustments from the generally accepted dust testing procedures as easy and minimal as possible so as to limit potential deviations from one laboratory to another. In this first round robin test on hybrid mixtures ever, with methane as gas component and a specific corn starch as dust sample, the practicality of the whole procedure, the scattering of the results and the deviation between the testing apparatuses is investigated. This paper summarizes the experimental procedure adopted and objectives of the first round-robin phase involving three of the four original German companies, plus volunteering laboratories from Australia, Belgium, Czech Republic, France, Poland and P.R. China. The results will have an impact on the new standard and may lead to robust data for later simulation purposes. KW - Hybrid mixtures KW - 20L-sphere KW - Round robin test KW - Turbulent combustion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104947 SN - 0950-4230 VL - 81 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jansen, D. A1 - Bald, S. A1 - Birbaum, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Krause, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Pichottka, S. A1 - Scherkenbach, M. A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Villaret, K. A1 - Wöllenstein, J. T1 - Sensors for the structural assessment of roads N2 - This working paper summarises the current state of knowledge and research on the application of sensors in road pavements, designed to record input quantities and characteristics for structural assessment. In this working paper, sensors generally refer to technical equipment that can used to record the values of physical quantities and display them for interpretation. The working paper deals with every type of sensor that is permanently connected to the road, i.e. sensors that are installed – in the bound and unbound courses of the superstructure as well as in the sub-base/sub-structure, – next to or above the road (for example on masts) and can contribute to structural recording and its subsequent assessment. This can also include sensors that are primarily used for a different purpose (e.g. traffic control). However, this working paper only describes the application of sensors that are installed primarily for other purposes for the sake of completeness; special publications (e.g. Notes on detection technologies in road traffic) are available for the respective installation situations. KW - Asphalt KW - Concrete KW - Measurement chain KW - Sensor technology KW - Condition assessment PY - 2024 SP - 1 EP - 36 PB - Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. CY - Köln AN - OPUS4-60084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jansen, D. A1 - Bald, S. A1 - Birbaum, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Krause, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Pichottka, S. A1 - Scherkenbach, M. A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Villaret, K. A1 - Wöllenstein, J. T1 - Sensorik zur Substanzbewertung von Straßen N2 - Das vorliegende Arbeitspapier stellt den Stand des Wissens und der Forschung zum Einsatz von Sensorik in Straßenbefestigungen zur Erfassung von Eingangsgrößen und Merkmalen für die Substanzbewertung zusammenfassend dar. Unter Sensorik versteht dieses Arbeitspapier ganz allgemein technische Einrichtungen, mit denen man die Werte von physikalischen Größen erfassen und zur Interpretation darstellen kann. KW - Sensorik KW - Beton KW - Asphalt KW - Messkette KW - Zustandsbewertung PY - 2022 SN - 978-3-86446-314-3 SP - 1 EP - 28 PB - Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. CY - Köln AN - OPUS4-54530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Juling, S. A1 - Niedzwiecka, A. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Selve, S. A1 - Braeuning, A. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Krause, E. A1 - Lampen, A. T1 - Protein Corona Analysis of Silver Nanoparticles Links to Their Cellular Effects N2 - The breadth of applications of nanoparticles and the access to food-associated consumer products containing nanosized materials lead to oral human exposure to such particles. In biological fluids nanoparticles dynamically interact with biomolecules and form a protein corona. Knowledge about the protein corona is of great interest for understanding the molecular effects of particles as well as their fate inside the human body. We used a mass spectrometry-based toxicoproteomics approach to elucidate mechanisms of toxicity of silver nanoparticles and to comprehensively characterize the protein corona formed around silver nanoparticles in Caco-2 human intestinal epithelial cells. Results were compared with respect to the cellular function of proteins either affected by exposure to nanoparticles or present in the protein corona. A transcriptomic data set was included in the analyses in order to obtain a combined multiomics view of nanoparticle-affected cellular processes. A relationship between corona proteins and the proteomic or transcriptomic responses was revealed, showing that differentially regulated proteins or transcripts were engaged in the same cellular signaling pathways. Protein corona analyses of nanoparticles in cells might therefore help in obtaining information about the molecular consequences of nanoparticle treatment. KW - Silver nanoparticles KW - Protein KW - Small-angle X-ray scattering KW - SAXS PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.7b00412 SN - 1535-3893 SN - 1535-3907 VL - 16 IS - 11 SP - 4020 EP - 4034 PB - Americal Chemical Society AN - OPUS4-42688 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Kind, Thomas A1 - Krause, Martin A1 - Schulze, S. A1 - Taffe, A. A1 - Trela, Christiane A1 - Wöstmann, Jens T1 - Praktische Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren an Brücken N2 - Die drei Beispiele zerstörungsfreier Prüfungen an Spannbetonbrücken zeigen unterschiedliche Problemstellungen und deren Lösung mit unterschiedlichen Ansätzen. Allen drei Beispielen gemeinsam ist die Verwendung kommerzieller Geräte. Diese werden von verschiedenen Anbietern bereitgestellt. Eine weitere Gemeinsamkeit ist, dass die Grundgeräte durch zusätzliche Maßnahmen ergänzt. Erst dann ist der gewünschte Untersuchungserfolg sicher gestellt. Im ersten Beispiel wurde die vom Auftraggeber geforderte Präzision dadurch erreicht, dass systematische Voruntersuchungen stattfanden. Die Übertragung der Lokalisierung direkt auf die Betonoberfläche stellte sicher, dass keinen Informationsverluste an die nachfolgenden Aufgaben auftraten. Das zweite Beispiel zeigt den Nutzen von Automatisierung und Kombination von Verfahren. Damit können dem Auftraggeber die notwendigen Angaben über Einbauteile mit großer Detaitreue und leicht verständlicher Visualisierung aufbereitet werden. Der abschließende Bericht zeigt, wie vorhandene Auswertungen sinnvoll durch noch in der Forschung befindliche Ansätze bereichert werden. Insgesamt ist die zerstörungsfreie Prüfung in der Lage, an Brücken preisrelevante Fragestellungen zu lösen. Voraussetzung hierfür ist eine sorgfältig geplante Vorgehensweise und ein sicheres Verständnis der Grundlage der eingesetzten Geräte und Auswertungsschritte. T2 - 1. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern/Stuttgart, Germany DA - 24.06.2014 PY - 2014 SP - Paper 00_08, 1 EP - 8 AN - OPUS4-31032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Amano, K. A1 - Hahn, S. A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Rappsilber, Tim A1 - Krause, U. T1 - An Experimental Investigation of Thermal Runaway and Gas Release of NMC Lithium-Ion Pouch Batteries Depending on the State of Charge Level N2 - In this study, 19 experiments were conducted with 25 pouch cells of NMC cathode to investigate thermal runaway and the release of gases from lithium-ion batteries (LIBs). Single cells, double cells, and a four-cell battery stack were forced to undergo thermal runaway inside an air-tight reactor vessel with a volume of 100 dm3 . The study involved two series of tests with two types of ignition sources. In the Series 1 tests, a heating plug was used to initiate thermal runaway in LIBs in the ranges of 80–89% and 90–100% SOC. In the Series 2 tests, a heating plate was used to trigger thermal runaway in LIBs in the ranges of 30–50%, 80–89%, and 90–100% SOC. Thermal runaway started at an onset temperature of 344 ± 5 K and 345 K for the Series 1 tests and from 393 ± 36 K to 487 ± 10 K for the Series 2 tests. Peak reaction temperatures ranged between 642 K and 1184 K, while the maximum pressures observed were between 1.2 bar and 7.28 bar. Thermal runaway induced explosion of the cells and lead to a rate of temperature increase greater than 10 K/s. The amounts of gases released from the LIBs were calculated from pressures and temperatures measured in the reactor. Then, the gas composition was analyzed using a Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. The highest gaseous production was achieved at a range of 90–100% SOC and higher battery capacities 72 L, 1.8 L/Ah (Series 1, battery stack) and 103 L, 3.2 L/Ah (Series 2, 32 Ah cell)). Among the gases analyzed, the concentration of gaseous emissions such as C2H4 , CH4 , and C2H6 increased at a higher cell capacity in both series of tests. The study results revealed characteristic variations of thermal behavior with respect to the type of ignition source used. KW - Lithium-ion batteries KW - Battery KW - Pouch cell KW - NMC Cathode KW - Thermal runaways PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-548601 DO - https://doi.org/10.3390/batteries8050041 VL - 8 IS - 5 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-54860 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Terzioglu, T. A1 - Karthik, M. A1 - Hurlebaus, S. A1 - Hueste, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Wöstmann, Jens A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Krause, M. A1 - Miller, P. A1 - Olson, L. T1 - Nondestructive evaluation of grout defects in internal tendons of posttensioned girders N2 - Post-tensioning systems provide safe and efficient construction solutions for long span bridges. Despite the improved grouting practices over the past decade, existing post-tensioning systems may have significant amount of grout defects, which could lead to corrosion of the strands. Condition assessment of post-tensioning systems is necessary to allow bridge owners to take timely, proactive actions to mitigate or prevent further Deterioration and unanticipated tendon failures. A detailed experimental study conducted to assess the performance of nondestructive evaluation techniques in detecting grout defects within internal tendons is presented herein. Nondestructive evaluation techniques that include Ground Penetrating Radar, Impact Echo, Ultrasonic Tomography, and Ultrasonic Echo are evaluated in terms of detecting the location and severity of fabricated grout defects in a full-scale post-tensioned U-girder mock-up specimen. While Ground Penetrating Radar can identify the location and profile of the internal tendons, particularly metal ducts due to strong reflections, this method did not provide any information about the defect conditions within the tendon. Both Impact Echo and Ultrasonic Echo techniques are effective in identifying the Location of grout defects, but could not differentiate between water, void, or compromised grout conditions. The study clearly demonstrates the need for NDE techniques that are applicable to anchorage regions, and that are capable of estimating the severity and nature of grout defects in internal tendons. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nondestructive testing KW - Ground penetrating radar KW - Impact Echo KW - Ultrasonic tomography KW - Ultrasonic echo KW - Bridge inspection PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963869517305996?via%3Dihub DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2018.05.013 SN - 0963-8695 VL - 99 SP - 23 EP - 35 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hutt, S. A1 - Eisele, G. A1 - Krause, Martin T1 - Ultraschalltransmissionsanalyse am Cottaer Sandstein - Erste messtechnische Tastversuche N2 - Besonders beim Bauen im Bestand und der Bauwerkserhaltung werden zur Bestimmung des Tragvermögens von historischen, oft unter Denkmalschutz stehenden, natursteinernen Bauteilen Materialkennwerte benötigt. Die üblichen Verfahren mittels Probeentnahme am Objekt und Bestimmung der Kennwerte im Labor bedeuten bei Denkmälern einen massiven Eingriff und sollten vermieden werden. Vermehrt wird daher der Einsatz von zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden erforscht und angewendet. Eine dieser Methoden stellt die Ultraschallprüfung dar. KW - Ultraschalltransmission KW - Naturstein KW - Uniaxialer Druck PY - 2015 SN - 0933-4017 VL - 2 SP - 22 EP - 29 PB - Callwey CY - München AN - OPUS4-32980 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulze, S. A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. A1 - Redmer, Bernhard A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Grouting defects localized by ultrasonic testing including phase evaluation N2 - Grouting defects, e.g. in post-tensioned structures or piped anchors may be identified by ultrasonic imaging. Since several years experiences are carried out with false color displayed phase values, which enable distinct localization of ungrouted regions. In this contribution we report on progress in localizing grouting defects in tendon ducts, when they are only partly grouted and the unfilled part is not orientated into the direction of the measuring surface. This is frequently the case e.g. for box girder structures. Düring the project specimens containing different types of grouting faults are investigated in Order to optimize measuring and evaluation techniques. A handheld linear array System (commercially available) is applied for fast 2D-measurement and subsequent phase sensitive 3D-imaging (new Software development). In a large concrete wall specimen tendon ducts and real prestressing Systems containing grouting defects were built in. The ducts are partly covered by non prestressed reinforcement bars in order to investigate its disturbing influence. These included objects were investigated afterwards with the described methods. We report on large area measuring results, which were partly verified by y-radiography. In the frame of practical application results of measuring the position and extend of a blockade within a posttensioned structure are presen ted. T2 - SMT 2014 - NDE/NDT for highways and bridges - Structural materials technology CY - Washington, DC, USA DA - 25.08.2014 KW - Ultraschallecho-Verfahren KW - Spannbeton KW - Phasenauswertung PY - 2014 SN - 978-1-57117-342-3 SP - 321 EP - 328 AN - OPUS4-32846 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulze, S. A1 - Mayer, K. A1 - Krause, Martin T1 - Spannbetonuntersuchung mit bildgebenden Ultraschallecho-Verfahren N2 - Beim Einsatz von Ultraschallecho-Methoden in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen stellt die Untersuchung von Spannbetonkonstruktionen eine der anspruchsvollsten Aufgaben für Wissenschaft und Technik dar. Das inhomogene Gefüge aus Beton, schlaffer Bewehrung und – aus Hüllrohr, Spannlitzen und Verpressmörtel bestehenden – Spanngliedern erfordert eine Optimierung von Messtechnik und Auswertesoftware, um verwertbare Aussagen zum Verpresszustand der Hüllrohre zu erhalten. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Grundlagen der bildgebenden Darstellung von US-Echo-Daten, die Untersuchung und Datenauswertung an Probekörpern sowie ein Fallbeispiel aus der Praxis. Dabei erweist sich insbesondere die Phasenauswertung zur qualitativen Unterscheidung von Reflektoren als nützlich. Das Prinzip wird erläutert, und es werden Teile eines interaktiven, auf der SAFT-Methode basierenden Softwarepakets vorgestellt. Mit dieser Software können die großflächig gewonnenen Ultraschalldaten auf herkömmlichen PCs oder mobilen Computern zu zwei- und dreidimensionalen Rekonstruktionen berechnet, analysiert und visualisiert werden. Ausgewertet wurden Daten, die mit automatisierten Messsystemen an kleinformatigen Laborprobekörpern und großen Testwänden gewonnen wurden. Im Rahmen der praktischen Anwendung konnten unter Verwendung der vorgestellten Verfahren an einem Spannglied die Lage eines Hüllrohrverstopfers lokalisiert und die Ausdehnung der Blockadestelle eingegrenzt werden.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Investigation of prestressed concrete using the imaging ultrasonic echo method – Application of phase evaluation for the distinction of reflectors: The application of ultrasound methods for the non-destructive assessment of pre-stressed concrete members is one of the biggest challenges in the field of non-destructive testing in civil engineering. The inhomogeneous composition of concrete, reinforcement and tendons, which itself consist of ducts, steel wires and grouting material, requires an optimisation of measuring technique and analysis software to gain reliable information about the grouting condition of the ducts. This article describes the fundamentals of the visualisation of ultrasound echo data, the investigation and data analysis at specimen and a case study. Here especially the phase evaluation proves to be very useful for the distinction of reflectors. The basic principle is explained and parts of an interactive software module, which is based on the SAFT method, is presented. With this software it is possible to calculate, analyse and visualise 2D and 3D reconstructions of large ultrasound data sets with conventional PCs or mobile computers. Data has been analysed, which were recorded with automatic measurement systems at small scale laboratory specimens and a large scale testing wall. In the frame of the practical application it was possible to localise the position and extent of a blockade within a duct. KW - Ultraschallecho KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfPBau KW - Ultraschallecho-Methode KW - Bildgebende Auswertung KW - SAFT-Rekonstruktion KW - Phasenauswertung KW - Spannbeton KW - Verpresszustand KW - Rekonstruktionssoftware KW - Non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE) KW - Ultrasound echo method KW - Imaging methods KW - SAFT reconstruction KW - Phase evaluation KW - Pre-stressed concrete KW - Grouting condition KW - Reconstruction software KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/best.201300062 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 108 IS - 12 SP - 845 EP - 853 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-29838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kityk, A.V. A1 - Busch, M. A1 - Rau, D. A1 - Calus, S. A1 - Cerclier, C.V. A1 - Lefort, R. A1 - Morineau, D. A1 - Grelet, E. A1 - Krause, Christina A1 - Schönhals, Andreas A1 - Frick, B. A1 - Huber, P. T1 - Thermotropic orientational order of discotic liquid crystals in nanochannels: an optical polarimetry study and a Landau-de Gennes analysis N2 - Optical polarimetry measurements of the orientational order of a discotic liquid crystal based on a pyrene derivative confined in parallelly aligned nanochannels of monolithic, mesoporous alumina, silica, and silicon as a function of temperature, channel radius (3–22 nm) and surface chemistry reveal a competition of radial and axial columnar orders. The evolution of the orientational order parameter of the confined systems is continuous, in contrast to the discontinuous transition in the bulk. For channel radii larger than 10 nm we suggest several, alternative defect structures, which are compatible both with the optical experiments on the collective molecular orientation presented here and with a translational, radial columnar order reported in previous diffraction studies. For smaller channel radii our observations can semi-quantitatively be described by a Landau–de Gennes model with a nematic shell of radially ordered columns (affected by elastic splay deformations) that coexists with an orientationally disordered, isotropic core. For these structures, the cylindrical phase boundaries are predicted to move from the channel walls to the channel centres upon cooling, and vice-versa upon heating, in accord with the pronounced cooling/heating hystereses observed and the scaling behavior of the transition temperatures with the channel diameter. The absence of experimental hints of a paranematic state is consistent with a biquadratic coupling of the splay deformations to the order parameter. PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1039/c4sm00211c SN - 1744-683X VL - 10 IS - 25 SP - 4522 EP - 4534 PB - RSC Publ. CY - Cambridge AN - OPUS4-30866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Griebenow, Werner A1 - Werthmann, Barbara A1 - Treu, Dieter A1 - Hörn, K. A1 - Krause, S. T1 - Zur Identifizierung von Tinten auf alten Handschriften PY - 1983 SN - 0025-1445 SN - 0342-3719 VL - 89 IS - 3 SP - 208 EP - 212 PB - Callwey CY - München AN - OPUS4-38963 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Samokrutov, A A1 - Mayer, K A1 - Krause, Martin A1 - Alekhin, S. G. A1 - Elkin, V T1 - Large aperture ultrasonic system for testing thick concrete structures N2 - A Large Aperture UltraSonic system (LAUS) has been designed and built for testing thick concrete structures. The scalable system consists of twelve ultrasonic units, each hosting 32 individual shear wave transducers with mechanical dry point contact (DPC) to the concrete surface. The twelve units are attached to the concrete surface using a vacuum case which holds them in place during operation. Each LAUS unit can be placed individually on the surface to achieve optimal ultrasonic condition, e.g. to avoid rebars. For the generation of vacuum, air pressure is supplied to each unit through an air hose. The twelve units define an aperture which is necessary for fast reconstruction of the subsurface structure. The well-known SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) algorithm has been adopted to this situation, where the individual LAUS units form a linear aperture with not necessarily equidistant spacing between the units. The exact geometrical position of the units, which are individually marked with retroreflective labels, is determined using photographs and image processing. All transducers are synchronized and work either as transmitter or receiver. A full scan consists of 12 * 11 recordings, where each unit acts as transmitter once and all others as receivers. An electronic sub-unit on the back of the ultrasonic device holds the battery and handles data acquisition, synchronization and data communication. A computer is used as base unit which communicates with each LAUS unit for control and data acquisition, the synchronization is performed by a radio modem that uses a special algorithm similar to a digital PLL (phase locked loop). No wire connections are necessary between the units and the base system. The LAUS system is designed to investigate concrete structures with thicknesses in excess of 2 m, depending on the acoustic condition of the object under investigation. Highly reinforced concrete may have less penetration depth. The LAUS provides quasi real time imaging, once the transducers are put in place and the data has been acquired. First measurements on a foundation slab confirm, that the system can register ultrasonic echoes from the back wall at 4 m distance. KW - Ultrasound "Large Aperture" NDT Concrete PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000314 SN - 1076-0342 SN - 1943-555X VL - 23 IS - 1 SP - B4016004-1 EP - B4016004-9 PB - American Society of Civil Engineers (ASCE) CY - Reston, VA 20191-4400 USA AN - OPUS4-39372 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Calus, S. A1 - Kityk, A.V. A1 - Borowik, L. A1 - Lefort, R. A1 - Morineau, D. A1 - Krause, Christina A1 - Schönhals, Andreas A1 - Busch, M. A1 - Huber, P. T1 - High-resolution dielectric study reveals pore-size-dependent orientational order of a discotic liquid crystal confined in tubular nanopores N2 - We report a high-resolution dielectric study on a pyrene-based discotic liquid crystal (DLC) in the bulk state and confined in parallel tubular nanopores of monolithic silica and alumina membranes. The positive dielectric anisotropy of the DLC molecule at low frequencies (in the quasistatic case) allows us to explore the thermotropic collective orientational order. A face-on arrangement of the molecular discs on the pore walls and a corresponding radial arrangement of the molecules is found. In contrast to the bulk, the isotropic-to-columnar transition of the confined DLC is continuous, shifts with decreasing pore diameter to lower temperatures, and exhibits a pronounced hysteresis between cooling and heating. These findings corroborate conclusions from previous neutron and x-ray-scattering experiments as well as optical birefringence measurements. Our study also indicates that the relative simple dielectric technique presented here is a quite efficient method in order to study the thermotropic orientational order of DLC-based nanocomposites. PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1103/PhysRevE.92.012503 SN - 1539-3755 SN - 1063-651X VL - 92 IS - 1 SP - 012503-1 EP - 012503-6 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-33813 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Samokrutov, A.A. A1 - Mayer, K. A1 - Krause, Martin A1 - Alekhin, S. G. A1 - Elkin, V. T1 - LAUS - Large aperture ultrasonic system - for testing thick concrete structures N2 - A Large Aperture UltraSonic (LAUS) system has been designed and built for testing thick concrete structures. The scalable system consists of twelve ultrasonic units, each hosting 32 individual shear wave transducers with mechanical dry point contact (DPC) to the concrete surface. The twelve units are attached to the concrete surface using a vacuum case which holds them in place during operation. Each LAUS unit can be placed individually depending on the surface condition and optimal ultrasonic condition, e.g. rebar position. Air pressure is supplied to each unit through an air hose. The following extended abstract is a short version of an article to be published in the special edition of ASCE JIS that will describe the outline of the system, the principle of functioning, the data processing and adapted reconstruction calculation based on SAFT as well as the system performance during first applications. T2 - NDT-CE 2015 - International symposium non-destructive testing in civil engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - Ultrasonic imaging KW - Linear array KW - Reconstruction calculation (SAFT) PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-345383 UR - http://www.ndt.net/?id=18313 SN - 1435-4934 VL - 20 IS - 11 SP - 1 EP - 4 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-34538 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Österle, Werner A1 - Krause, S. A1 - Moelders, Theodor A1 - Neidel, A. A1 - Oder, Gabriele A1 - Völker, J. T1 - Influence of heat treatment on microstructure and hot crack susceptibility of laser-drilled turbine blades made from René 80 N2 - Turbine components from conventionally cast nickel-base alloy René 80 show different hot cracking susceptibilities depending on their heat treatment conditions leading to slightly different microstructures. Electron probe micro-analysis, focused ion beam technique and analytical transmission electron microscopy were applied to reveal and identify grain boundary precipitates and the γ–γ'-microstructure. The distribution of borides along grain boundaries was evaluated statistically by quantitative metallography. The following features could be correlated with an increase of cracking susceptibility: i) Increasing grain size, ii) increasing fraction of grain boundaries with densely spaced borides, iii) lack of secondary γ'-particles in matrix channels between the coarse cuboidal γ'-precipitates. The latter feature seems to be responsible for linking-up of cracked grain boundary precipitates which occurred as an additional cracking mechanism after one heat treatment, whereas decohesion at the boride-matrix-interface in the heat affected zone of laser-drilled holes was observed for both heat treatments. KW - Turbine blades KW - Nickel-base superalloy KW - Laser drilling KW - Hotcrack susceptibility KW - Grain boundary precipitates PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1016/j.matchar.2008.01.021 SN - 1044-5803 SN - 1873-4189 VL - 59 IS - 11 SP - 1564 EP - 1571 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-17932 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Müller, H. S. A1 - Fenchel, M. A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krause, Martin A1 - Gardei, André A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Röllig, Mathias A1 - Wöstmann, Jens T1 - Zerstörungsfreie Ortung von Gefügestörungen in Betonbodenplatten N2 - Das Ziel des Forschungsvorhabens „Zerstörungsfreie Ortung von Gefügestörungen in Betonbodenplatten“ bestand in der Entwicklung eines Untersuchungskonzepts zur sicheren Ortung und Erfassung von Gefügestörungen in einseitig zugänglichen Betonplatten durch den kombinierten Einsatz verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren. Hierfür wurde die Leistungsfähigkeit der folgenden Messverfahren hinsichtlich ihrer Aussageschärfe, Anwendungsgrenzen und Messgeschwindigkeit bei praxisnahen Randbedingungen untersucht: - Impakt-Echo, manuelle Impaktauslösung - Impakt-Echo, automatisierte Impaktauslösung - Ultraschall-Echo mit multistatischem Array - Impuls-Thermografie - Radar Als Versuchskörper dienten sechs liegend hergestellte Betonplatten der Abmessungen 200/200/30 cm aus zwei verschiedenen Betongüten und mit unterschiedlichem Bewehrungsgehalt (Bewehrungsgrade 0 %, 0 ,9 %, 2 ,6 %), von denen vier Platten auf trockenem und zwei Platten auf ständig nass gehaltenem Sand gelagert waren. Alle sechs Platten enthielten jeweils dieselben künstlich eingebrachten Fehlstellen: vier quadratische Kiesnester in unterschiedlicher Tiefe mit Kantenlängen zwischen 10 und 15 cm sowie drei oberflächennahe Hohlstellen (Ø 4/6/8 cm). Zur Erfassung eines möglichen Einflusses des Betonalters wurden die Messungen 4 Tage, 28 Tage sowie 180 Tage nach Herstellung der Platten durchgeführt. Um aus den Untersuchungen einen breiten Nutzen für die Praxis zu erzielen, basierten die eingesetzten Messverfahren auf handelsüblichen Geräten, welche jedoch bezüglich ihres Messprinzips und insbesondere der Datenerfassung und -auswertung weiterentwickelt wurden. Die Fehlstellengröße wurde bewusst klein gewählt. Mit Ausnahme des manuellen Impakt-Echo-Verfahrens, mit welchem unter Verwendung der Originalsoftware des Herstellers keine Fehlstellen nachweisbar waren, zeigten sich alle Messverfahren geeignet, unter verschiedenen Randbedingungen Gefügestörungen zu lokalisieren. Insgesamt wurde jeder Fehlstellentyp von zumindest einem Verfahren bei mindestens zwei Versuchskörpern detektiert. Es konnten jedoch an keiner Betonplatte mit einem einzelnen Messverfahren alle vorhandenen Fehlstellen an allen Messterminen geortet werden. Am häufigsten wurden die beiden großen oberflächennahen Fehlstellen (Hohlstelle Ø 8 cm, Kiesnest 10 cm) erkannt. Am schwersten zu lokalisieren waren die kleine Hohlstelle mit 4 cm Durchmesser sowie die beiden auf der Unterseite gelegenen Kiesnester. Die Untersuchungen zeigen, dass für eine erfolgreiche Anwendung zerstörungsfreier Messverfahren in der Praxis die Auswahl des am besten geeigneten Verfahrens bzw. einer Kombination verschiedener Verfahren jeweils auf die vorliegende Problemstellung abgestimmt sein muss. Für Betonbodenplatten mit hohem Feuchtegehalt (junger Beton) oder starker Bewehrung ist entweder das Ultraschall- oder das Impakt-Echo-Verfahren geeignet. Das Ultraschall-Verfahren wird von hohen Bewehrungsgehalten zwar stärker beeinflusst als das Impakt-Echo-Verfahren, besitzt aber eine bessere Auflösung und ermöglicht auch im oberflächennahen Bereich eine quantitative Bestimmung der Fehlstellentiefe. Das Impakt-Echo-Verfahren kann wegen der niederfrequenten Impulsanregung Fehlstellen erst in größeren Tiefen und mit schlechterer Auflösung nachweisen, ist aber ideal geeignet zur Bestimmung der Plattendicke aufgrund seines signifikanten Rückwandechos. Sowohl das Radar-Verfahren als auch die Impuls-Thermografie können bei hohen Feuchte- und Bewehrungsgehalten nur sehr oberflächennah eingesetzt werden. Bei trockenem Beton und geringen bis mittleren Bewehrungsgehalten liefert das Radar-Verfahren sehr gute Ergebnisse. In kurzer Zeit ermöglicht es eine flächendeckende Ortung der Tiefenlage und Größe von Inhomogenitäten bei guter Auflösungsgenauigkeit. Vorhandene Bewehrung wird deutlich abgebildet, kann aber darunterliegende Fehlstellen verschatten. Alternativ kann die Impuls-Thermografie für die Ortung oberflächennaher Gefügestörungen eingesetzt werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere bei Oberflächen, die nicht direkt zugänglich sind, da zwischen Infrarotkamera und Messobjekt nur Sichtkontakt bestehen muss. Die Betongüte hatte bei keinem eingesetzten Verfahren einen erkennbaren Einfluss auf die Messergebnisse. Streng genommen ist dies jedoch nur für den Einfluss des Wasserzementwertes, der Zementart und des Zementgehalts bei gleichbleibender Sieblinie und gleicher Kornart gültig. Bei Verwendung von Leichtzuschlag sind abweichende Ergebnisse denkbar. PY - 2010 SN - 978-3-410-65075-1 SN - 0171-7197 IS - 589 SP - 1 EP - 88 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-22699 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moritz, W. A1 - Krause, S. A1 - Roth, U. A1 - Klimm, D. A1 - Lippitz, Andreas T1 - Re-activation of an all solid state oxygen sensor N2 - The silicon based semiconductor structure Si/SiO2/Si3N4/LaF3/Pt can be used as a potentiometric oxygen sensor working at room temperature. A thermal re-activation can be applied to overcome the earlier disadvantage of an increase in response time with continuous use. Using the Pt gate electrode as a resistive heater, very short electrical high-power pulses can be applied. A heating time as short as 300 ns was sufficient for the re-activation of the sensor. This way, only the sensitive thin layer system LaF3/Pt was heated, and the whole sensor was at room temperature immediately after heating. Impedance spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and quadruple mass spectrometric (QMS)–thermogravimetry (TG) were used to investigate the mechanism of deterioration in dynamic sensor behaviour and re-activation. The formation of hydrated carbonate and the desorption of CO2 and H2O have been shown to be the causes. KW - Chemical sensor KW - Thermal treatment KW - Activation KW - LaF3 KW - Pt PY - 2001 DO - https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)00993-X SN - 0003-2670 SN - 1873-4324 SN - 0378-4304 VL - 437 SP - 183 EP - 190 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-6836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krause, Ulrich A1 - Wappler, Mike A1 - Radzewitz, S. A1 - Ferrero, Fabio T1 - On the minimum ignition temperature of dust clouds T2 - 6th International Symposium on hazards, prevention, and mitigation of industrial explosions CY - Halifax, Canada DA - 2006-08-27 KW - Dust explosions KW - Ignition KW - Hot surfaces KW - Minimum ignition temperature PY - 2006 VL - 1 SP - 68 EP - 76 PB - Dalhousie University CY - Halifax AN - OPUS4-12787 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -