TY - CONF A1 - Kühnel, Alena T1 - 3D-Ansprache von Betonfahrbahndeckentexturen N2 - Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen, wie z.B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung, in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht. Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr. Im Rahmen eines von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) geförderten Forschungsvorhabens wurden zunächst die messtechnischen Voraussetzungen für eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie von Grinding- und Groovingtexturen in situ geschaffen. Das schließt auch die Entwicklung einer Messanordnung, die eine Wiederholbarkeit der 3D-Messungen gewährleistet und somit die Erfassung der zeitlichen Texturveränderungen ermöglicht. Basierend darauf wurden Auswerteroutinen zur qualitativen und quantitativen Beschreibung der Oberflächentexturen und deren Veränderungen entwickelt und angewandt. Anschließend wurde der Zustand von Grinding- und Groovingtexturen an ausgewählten Praxisstrecken in definierten Zeitintervallen erfasst. Unter Verwendung der erarbeiteten Auswerteroutinen wurden die erfassten Oberflächen analysiert und repräsentative Texturkennwerte abgeleitet. T2 - Forschungskolloquium Betonstraßenbau CY - Dresden, Germany DA - 19.01.2023 KW - Betonfahbahndeckentexturen KW - Grinding KW - 3D-Laserscanning KW - Datenanalyse KW - Grooving PY - 2023 AN - OPUS4-56896 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Frei, Vivian A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Thiele, Marc A1 - Rogge, Andreas T1 - Ermüdungsverhalten von Beton für unterschiedliche Probekörpergeometrien N2 - Die zunehmende Anwendung hochfesten Betons in ermüdungsbelasteten Bauwerken, herausfordernde Belastungsszenarien im Bereich von On- und Offshore Windenergieanlagen bezüglich sehr hoher Lastwechselzahlen sowie das gleichzeitige Streben nach energie- und ressourcenschonendem Bauen stellen die Bemessung von Beton gegen Ermüdung vor neue Aufgaben. Eine Vielzahl von Studien beschreibt bereits die Auswirkung von Einflussfaktoren wie Mischungszusammensetzung, Feuchte, Probekörpergröße oder Belastungsart auf die Ermüdungsfestigkeit und den Ermüdungsprozess. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien und Mischungen der in den verschiedenen Studien verwendeten Proben sind die Auswirkungen der Einflussfaktoren jedoch kaum miteinander vergleichbar. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekt WinConFat wurden deshalb verschiedene Einflussfaktoren gezielt an Proben mit einheitlichen Mischungen untersucht. Das durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) bearbeitete Teilprojekt fokussierte sich auf den „Einfluss der Probengeometrie und -größe auf die Ermüdung von Beton“. Neben der Erhebung von Daten zur Ermüdungsfestigkeit wurde der Ermüdungsprozess mit zerstörungsfreien Prüf- und Messmethoden untersucht. Diese Prüfmethoden wurden auch hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit zur Erfassung der ermüdungsbedingten Schädigungsentwicklung an Betonbauwerken im Rahmen von Monitoringkonzepten bewertet. Untersucht wurden die Ermüdungsfestigkeiten und der Ermüdungsprozess an Zylindern mit drei unterschiedlichen Betonmischungen sowie unterschiedlicher Größe und Schlankheit. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden im Folgenden vorgestellt und diskutiert. KW - Ermüdung KW - Hochfester Beton KW - Probengröße KW - Probengeometrie PY - 2024 VL - 644 SP - 1 EP - 135 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-59647 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Voigt, Marieke A1 - von Werder, Julia A1 - Meng, Birgit ED - Middendorf, B. ED - Fehling, E. T1 - Microstructure analysis of thermally treated ultra high performance concrete in the context of the durability performance N2 - Ultra high performance concrete (UHPC) is known for its high compressive strength of more than 150 MPa and its high durability. Thermal treatment at 90°C can accelerate the strength development so that the 28-days-strength can be achieved immediately after the treatment and an additional increase up to 30 % in some cases. The reason for the strength development is an accelerated hydration of the clinker minerals and an intensified pozzolanic reaction leading to a denser microstructure. In previous research inhomogeneities in form of a zonation after unprotected thermal treatment were observed and analysed in respect to changes in the microstructure. This zonation is defined by a different microstructure in the core compared to the outer zone in the matter of porosity, mineral phase composition and a significant change in the potassium and sulphur concentration of the zones is measurable. To isolate different transport mechanisms responsible for these element distributions UHPC samples were thermally treated at 90 °C and the microstructure was investigated under dry conditions and after immersion in water to investigate the influence of dehydration during and rehydration after the thermal treatment on the microstructure. Through durability testing via water absorption, water vapour diffusion, permeability testing and sulfuric acid resistance transport mechanisms like diffusion, migration, capillary suction are under investigation in correlation with the microstructure analysis. For the microstructure analysis measurements with µXRF, mercury intrusion porosity, XRD and SEM were conducted. T2 - HiPerMat 2020 CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - UHPC KW - Thermal treatment KW - Zonation KW - Transport mechanism KW - Durability PY - 2020 SN - 978-3-7376-0828-2 DO - https://doi.org/10.17170/kobra-202002271026 VL - 23 SP - 151 EP - 152 PB - Kassel University Press CY - Kassel AN - OPUS4-52373 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Voigt, Marieke A1 - von Werder, Julia A1 - Meng, Birgit T1 - Investigation of the zonation of thermally treated ultra high performance concrete N2 - Ultra high performance concrete (UHPC) is characterised by its high compressive strength of more than 120 MPa and its high durability. With thermal treatment at 90°C, hydration is accelerated and a strength comparable to the 28-day strength can be achieved immediately after the treatment. In applying Optimum process conditions, the strength can be even further increased by up to 30%. Previous Research showed that thermal treatment can lead to inhomogeneities in form of a visible zonation within the cross-section, if the UHPC is not protected sufficiently from desiccation. This led to the question, to what extent the related changes in mechanical properties, microstructure and phase composition are of relevance for the performance of the UHPC. First investigations of small specimens thermally treated without protection exhibited a decrease of compressive strength, indicating that the zonation aspect requires further research. In this study the zonation of UHPC treated thermally at 90°C is investigated after applying four different procedures of treatment and curing in comparison. The samples are characterized with respect to their chemistry, mineral composition and microstructure to allow an assessment on durability and strength development, with focus on potential depth dependent changes associated with the zonation. The measurements reveal the formation of a visible zonation in case of unprotected treatment, if followed by immersion in water. The compressive strength is not significantly impaired, but a decrease in bending strength gives reason for concern. Further results allow clear correlation with changes in pore structure, whereas the interpretation of relationships with phase distribution, degree of hydration, microchemistry is more complex and therefore, provides only partial clarification. KW - UHPC KW - Thermal treatment KW - Zonation KW - Desiccation KW - Microstructure KW - Durability PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119187 VL - 254 SP - 119187 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beltran, R. A1 - Frei, Vivian A1 - Marx, S. T1 - Ultraschallprüfungen zur Erfassung der Schädigungsentwicklung unter verschiedenen Umweltbedingungen und unter zyklischer Druckschwellbelastung N2 - Derzeit ist die Instandhaltung von großen Betontragwerken wie Brücken oder Windenergieanlagen problemorientiert und von einem reaktiven Vorgehen geprägt. Das bedeutet, erst wenn sichtbare Schäden vorliegen, werden diese meist unter Beeinträchtigung des Betriebs instand gesetzt. Im Hinblick auf die Entwicklung von prädiktiven Instandhaltungsstrategien, deren Fokus in der langfristigen Bauwerksüberwachung und der Vorhersage von Schädigungsentwicklungen liegt, wurde die Anwendung von Ultraschallverfahren für die Identifizierung der Degradationsprozesse von Betontragwerken unter Ermüdungsbeanspruchung untersucht. Hierzu fanden Arbeiten im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekt WinConFat zum "Einfluss der Probengeometrie und -größe auf die Ermüdung von Beton" an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und zu den "Methoden zur Zustandsanalyse von Windenergieanlagen" am Institut für Massivbau (IfMa) der Leibniz Universität Hannover (LUH) statt, welches zudem vom Deutschen Beton- und Bautechnik Verein e.V. (Forschungsvorhaben DBV-311) gefördert wurde. Dabei wurden verschiedene Einflussfaktoren auf die Schädigungsentwicklung unter Ermüdungsbeanspruchung wie die Probekörpergröße, das Belastungsniveau und die Betonfestigkeit untersucht. Als Schädigungsindikator und Vergleichsparameter wurden die Ultraschallgeschwindigkeit und der dynamische E-Modul des Betons verwendet. Um das Potential der Schädigungserfassung im Beton mittels Ultraschallprüfung umfassender zu bewerten, wurden zusätzlich Versuche an Betonproben unter monoton steigender Belastung, Kriechversuche, Temperaturversuche und Untersuchungen an großformatigen Balken durchgeführt. KW - Ultraschallprüfung KW - Ermüdung KW - Hochfester Beton PY - 2024 SN - 978-3-410-65917-4 SN - 0171-7197 VL - 651 SP - 1 EP - 102 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-59801 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühnel, Alena A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank T1 - Measurement and analysis of concrete pavement surface textures using hand-held 3D laser scanning technology N2 - Concrete pavement surface textures are divided by means of their dimension into four categories: microtexture, macrotexture, megatexture and roughness. They influence the most important performance characteristics of road surfaces, such as friction (also referred to as “skid resistance”), tire/pavement noise, evenness and surface drainage. These properties are relevant for driving safety, comfort and environmental aspects. Up to now, research in Germany has focused on monitoring these characteristics by tire/pavement noise and skid resistance measurements. However, the topography of surface textures has not been sufficiently investigated and evaluated until now. The development and availability of high-performance, hand-held 3D scanning systems during the last years enable measurements of the microtexture and macrotexture of concrete pavement surfaces at short measuring times and high resolution. This paper shows the ability of modern laser-based technology to record three-dimensional data of different concrete pavement surface textures in situ. For this purpose, a special measuring frame has been developed. The presented results were primarily obtained within the framework of a research project commissioned by the German Federal Highway Research Institute (BASt) and processed by the Federal Institute for Materials Research and Testing. Various concrete pavement surface textures by means of diamond grinding and hybrid of diamond grinding and grooving were investigated in situ. In addition, exposed aggregate concretes (EAC), which were introduced as a standard type of concrete for motorway pavements in Germany in 2006, have been analyzed. Based on the gathered 3D data, evaluation routines for qualitative and quantitative analysis have been developed and applied. The aim was to derive the statistical parameters such as the relative and cumulative frequency distribution of the profile depth as well as the roughness coefficient for diamond ground pavements and EAC. Also, the “mean profile depth” (MPD) as a common texture-related parameter was determined. T2 - 14th International Symposium on Concrete Roads CY - Krakow, Poland DA - 25.06.2023 KW - Concrete pavement surface textures KW - 3D Laser Scanning KW - Diamond Grinding KW - Exposed aggregate concrete KW - Data analysis KW - Surface characteristics PY - 2023 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-57893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia A1 - Simon, Sebastian A1 - Meng, Birgit T1 - Internal sulfate resistance of concrete N2 - If the amount of sulfate within the mix design for concrete is not balanced, ettringite formation which first controls solidification continues while the concrete is hardening. Ettringite forms by reaction of sulfate contained in the cement or in some admixture with calcium aluminate (C3A) as cement component. The “late primary ettringite formation” promotes an increase in volume within the hardened concrete leading to cracks. To analyze the effect of substituting part of ordinary Portland cement (OPC) by a treated brown coal fly ash mortar bars were tested according to ASTM C452. This test method was originally developed to extrapolate from the internal to external sulfate attack and is based on the idea that by testing a concrete mixture containing sulfate the process of deterioration is accelerated because it does not have to diffuse into the concrete before reaction first. In addition to the samples prescribed in ASTM C452 further samples in the size of the German SVA procedure were tested also designed for accessing the external sulfate resistance. The results show that while the replacement of 25 % of cement by brown coal fly ash leads to length changes around the limit defined by ASTM, the substitution of 50 % cement exceeded the limit by a multiple. The progress of expansion is the very similar for the two geometries tested. In-situ XRD measurements confirmed that while for pastes made of OPC the formation of ettringite is completed after 20 hours, this is not true for the mixtures containing the brown coal fly ash. In a different study the effect of hydrothermal treatment on the phase composition of ultra-high-performance concrete was analyzed. The results show that the sulfate and aluminate resulting from the decomposition of ettringite are bound into new phases. If this binding is permanent this might allow the larger use of sulfate bearing raw materials. T2 - EuroCoalAsh 2021 Conference CY - Online meeting DA - 02.11.2021 KW - Brown coal fly ash KW - Ettringite KW - Internal sulfate resistance KW - Test methods KW - In-situ XRD KW - Hydrothermal treatment PY - 2021 SP - 131 EP - 137 CY - Thessaloniki AN - OPUS4-54133 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Zerstörungsfreie Strukturaufklärung antiker Baudenkmäler des Pergamonmuseums N2 - Das Pergamonmuseum ist eines der am meisten besuchten Museen Berlins. Es wird seit etwa 20 Jahren im Rahmen des 1999 von der Stiftung Preußischer Kulturbesitz beschlossenen Masterplans Museumsinsel schrittweise grundhaft instandgesetzt und um einen weiteren Flügel ergänzt, der 2025 fertig gestellt sein soll. In diesem Kontext wurde auch kurz nach dem Beschluss des Masterplans eine Bauzustandsanalyse an den in Originalgröße in der Antikensammlung ausgestellten Baudenk¬ mälern durchgeführt. Allerdings stellte man dabei fest, dass herkömmliche Erkundungsverfahren wie die Bauaufnahme, die baugeschichtliche Untersu¬ chung, das Quellenstudium sowie die äußerliche Begutachtung nicht ausreichen, um die innere Struktur der antiken Baudenkmäler hinreichend zu charakterisieren. Deshalb wurde die BAM im Jahr 2003 von der ARGE Pfanner Pergamonmuseum beauftragt, in enger Zusammenarbeit mit zwei Ingenieurbüros, dem Ingenieurbüro Patitz (IGP) und der Gesellschaft für geophysikalische Unter¬ suchungen mbH (GGU) unter Hinzuziehung einer Restauratorin, die innere Struktur ausgewählter an¬ tiker Baudenkmäler zerstörungsfrei zu untersuchen. Das Ziel der zerstörungsfreien Strukturaufklärung zum inneren Aufbau der Bauteile war es, einerseits sicherheitsrelevante Informationen für die statische Nachweisführung bereitzustellen, sowie andererseits eine Planungsgrundlage für die eventuell erforder¬ liche Ertüchtigung der Baudenkmäler zu schaffen. Im Fokus der Untersuchungen standen dabei das Markttor von Milet und das Säulenjoch der Heiligen Halle am Markt von Priene1 • Im nachstehenden Beitrag werden exemplarisch die am Markttor von Milet durchgeführten Untersuchungen vorgestellt. T2 - Workshop zur Kulturguterhaltung CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Bauzustandsanalyse KW - Radar KW - Radiografie PY - 2021 AN - OPUS4-54458 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stohl, Leonie T1 - Bioreceptivity of Concrete Facades N2 - In recent years, the demand for new and sustainable products has been constantly rising. Especially cementitious materials are known for their high carbon footprint and novel approaches will be needed to counterbalance that. The BAM departments 7.1 (building materials) and 4.0 (Material and the environment) try to improve the sustainability of concrete panels by establishing a biofilm on the weather protection layer. Using an ultra-high-performance-concrete allows the production of very thin facade tiles with a small carbon footprint. Furthermore, the durability of these tiles is expected to surpass the one of “normal” concrete facades and offer the possibility of modular renewing of defective tiles instead of a wall, or even remodeling a whole building. The controlled application of biofilms on facades aims to improve biodiversity, microclimate, and air quality in cities. Furthermore, the greening of typically gray surfaces could improve the mental health of the residents. The project focuses on testing a multiplicity of concrete samples, varying e.g., in roughness or pH. The bioreceptivity is analyzed via laboratory tests, as well as in perennial outdoor experiments. T2 - Biology versus building materials: from biocides to bio-receptivity CY - Online meeting DA - 08.02.2022 KW - Bioreceptivity KW - Algea KW - Concrete KW - Biofilm PY - 2022 AN - OPUS4-54470 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Patitz, G. A1 - Redmer, B. A1 - Hübner, M. T1 - Zerstörungsfreie Strukturaufklärung antiker Baudenkmäler des Pergamonmuseums N2 - Das Pergamonmuseum ist eines der am meisten besuchten Museen Berlins. Es wird seit etwa 20 Jahren im Rahmen des 1999 von der Stiftung Preußischer Kulturbesitz beschlossenen Masterplans Museumsinsel schrittweise grundhaft instandgesetzt und um einen weiteren Flügel ergänzt, der 2025 fertig gestellt sein soll. In diesem Kontext wurde auch kurz nach dem Beschluss des Masterplans eine Bauzustandsanalyse an den in Originalgröße in der Antikensammlung ausgestellten Baudenk¬ mälern durchgeführt. Allerdings stellte man dabei fest, dass herkömmliche Erkundungsverfahren wie die Bauaufnahme, die baugeschichtliche Untersu¬ chung, das Quellenstudium sowie die äußerliche Begutachtung nicht ausreichen, um die innere Struktur der antiken Baudenkmäler hinreichend zu charakterisieren. Deshalb wurde die BAM im Jahr 2003 von der ARGE Pfanner Pergamonmuseum beauftragt, in enger Zusammenarbeit mit zwei Ingenieurbüros, dem Ingenieurbüro Patitz (IGP) und der Gesellschaft für geophysikalische Unter¬ suchungen mbH (GGU) unter Hinzuziehung einer Restauratorin, die innere Struktur ausgewählter an¬ tiker Baudenkmäler zerstörungsfrei zu untersuchen. Das Ziel der zerstörungsfreien Strukturaufklärung zum inneren Aufbau der Bauteile war es, einerseits sicherheitsrelevante Informationen für die statische Nachweisführung bereitzustellen, sowie andererseits eine Planungsgrundlage für die eventuell erforder¬ liche Ertüchtigung der Baudenkmäler zu schaffen. Im Fokus der Untersuchungen standen dabei das Markttor von Milet und das Säulenjoch der Heiligen Halle am Markt von Priene1 • Im nachstehenden Beitrag werden exemplarisch die am Markttor von Milet durchgeführten Untersuchungen vorgestellt. T2 - Workshop Kulturguterhaltung - Vom Dampfkessel zu Nanomaterialien CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Bauzustandsanalyse KW - Radar KW - Radiografie PY - 2021 SN - 2567-1251 VL - 3 SP - 47 EP - 57 PB - Druckerei G. Bohm CY - Berlin AN - OPUS4-54460 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - van Beek, F. A1 - Kuijper, P. A1 - Voskuilen, J. A1 - Hean, S. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Mookhoek, S. D. A1 - van Vliet, D. T1 - Guidlines for flexible joint transition systems RTD 1007-4:2020 N2 - Flexible joint transition systems in the form of bituminous joint transitions, type 4.1a according to RTD1007-1, have been used in the Netherlands with varying success. The lifespan in practice was found to vary greatly: between 1 and 5 years. This is too short a lifespan in relation to the lifespan of the layers of asphalt pavement. Ideally, the replacement of these bituminous joint transitions should take place simultaneously as the maintenance of the asphalt layers. In the meantime, research has been carried out nationally and internationally into improving the life span of bituminous joint transitions. In Germany and Switzerland, the regulations have been shown to lead to a life span of more than 10 years. On this basis, ETAG032-3 was established in the context of EOTA in 2013. In a competition "Silent sustainable joint transitions" held by the Dutch Directorate-General for Public Works and Water Management in the period 2007-2012, three flexible bituminous joint transitions have already been tested, two of which were ultimately found to be suitable. These have been included in the multi-choice matrix (RTD 1007-1) as concept 4.1b (anchored bituminous joint transition) and 4.1c (unanchored bituminous joint transition with stretch-spreading inlay and poured asphalt edge beams). Monitoring these joint transitions in practice over the past 8 years has shown that the desired life span is achievable with these improved joint transitions. It is expected that the improvement in life span achieved abroad can also be realised in the Netherlands if several aspects specific to the Netherlands are taken into account:  For large parts of the Dutch main road network, the traffic intensity of 500,000 heavy vehicles per year assumed in the ETAG032-3 is insufficient. This is a factor 4 to 5 higher on the busiest main roads in the Netherlands.  On 90% of the Dutch main road network, in contrast to countries such as Germany and Switzerland, an open layer (ZOAB (zeer open asfaltbeton [very open asphalt concrete])) is used.  In the Netherlands, in contrast to countries such as Germany and Switzerland, bridges and viaducts are made on a large scale of prefabricated beams and 'floating' support systems that consist entirely of rubber supports that can be deformed all-round. Such constructions have a less favourable, high-frequency deformation behaviour under traffic load.  In Germany and Switzerland, a minimum joint mass temperature of -20 °C is assumed to test bituminous joint transitions. For the Netherlands, -15 °C is assumed, which has a favourable effect. The present second version of RTD 1007-4 is a guideline for the development and realisation of a new generation of more durable flexible joint transitions with a minimum design life of 10-15 years and is a guideline for contractors to demonstrate that a flexible joint transition system meets the requirements as set out in the Directorate-General for Public Works and Water Management guideline RTD 1007-2. KW - Technical rule KW - Approval requirements KW - Extension joints KW - Highway pavements PY - 2020 VL - Version 2.0 SP - 1 EP - 77 CY - Rijkswaterstaat AN - OPUS4-54599 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank A1 - Fladt, Matthias A1 - Wieland, M. T1 - Internal water-repellent treatment - a novel strategy for mitigating alkali-aggregate reaction in concrete pavements N2 - To prevent future alkali-aggregate reaction (AAR) damage, which has occurred frequently in the Germanhighway network in recent years, a new regulation has been drafted. This regulation severely limits the use of alkali-sensitive aggregates by requiring that their suitability be verified by certified inspectors using newly developed AAR concrete tests that involve the external supply of alkali. This has led to a significant limitation in the number of aggregates usable for concrete pavements. A novel AAR avoidance strategy is now being pursued, which aims to enable the use of borderline alkali-sensitive aggregates through the application of an internal water-repellent treatment. The addition of water repellents during concrete production should significantly reduce the ingress of water and external de-icing salts into the concrete pavement, thus reducing the potential for AAR damage. This paper presents the results of laboratory tests to assess the suitability of this new AAR prevention strategy. Representative, highly AAR-susceptible road paving concrete made with an alkali- sensitive greywacke and various water repellents were used as the basis for these experiments. The tests for concrete suitability included determining the conventional fresh and hardened concrete properties as well as concrete prism tests with external alkaline supply. Building on these results, laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) analyses of de-icing-salt intrusion as well as microscopic examinations for verification of the AAR characteristics were carried out. The results of the AAR concrete tests with external alkaline supply support the conclusion that, when hydrophobic agents containing a suitable active ingredient are used, the AAR damage process in road paving concrete can be sufficiently prevented. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - Concrete pavements KW - Internal water-repellent treatment KW - Preventive measures KW - Testing for potential AAR PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 511 EP - 524 AN - OPUS4-54551 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kositz, M. A1 - Hünger, K.-J. A1 - Weise, Frank T1 - Regression analysis of ASR expansions and silica dissolution in the presence of NaCl N2 - The durability of concrete structures due to alkali-silica-reaction (ASR) is usually been assessed by ASR concrete prism tests (CPT). Therefore, the expansion of concrete specimens indicates an alkalisensitivity. In Germany these tests are performed at 40°C or accelerated 60°C. Nevertheless, ASR prism tests are expensive, power and time-consuming. For these reasons, an alternative chemical test (“mod. BTU-test”) was developed in the past. The “mod. BTU-test” was correlated with German standard CPT. In this test, the solubility of silica and alumina in the liquid phase is measured by ICP-OES. For special requirements in concrete road construction, stricter test procedures are necessary. The specimens are repeatedly subjected to cyclic alternating storage in NaCl. On the one hand, the presence of NaCl increases the ASR expansion, on the other hand NaCl also changes the dissolution behaviour of silica and alumina. For now is not possible to correlate the solubilities of “mod. BTU-test” and ASR expansions influenced by NaCl. Therefore, four aggregates with different ASR sensitivities were chosen and ASR concrete prism tests (in addition with NaCl) have been performed. According to the “mod. BTU-test” the solubilities of silica and alumina in presence of different NaCl concentrations were measured. This paper is about the regression analysis of silica and alumina dissolution and ASR expansion tests in presence of NaCl. The regression analysis shows the influence of a quasi-continuous and an interrupted cyclic alternating storage. Additionally the effects of temperature and NaCl concentration are investigated. In the end, a suitable NaCl concentration of the “mod. BTU-test” for dissolution experiments is recommended. The “mod. BTU-Test” with NaCl might be a serious and reliable test method for ASR classification for concrete road construction. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - Alkali silica reaction KW - Alkaline solution KW - Alumina & silica dissolution KW - NaCl KW - Regression analysis PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 711 EP - 723 AN - OPUS4-54552 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krütt, Enno A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Wallau, Wilma A1 - Meng, Birgit T1 - Development of an automated 60 °C Concrete Prism Test N2 - ln most of the ASR-test procedures, the expansion of concrete or mortar specimens is used as an indicator to assess the ASR-potential of an aggregate or a specific concrete mix. For these tests, the specimens are stored in an ASR-provoking environment, where the reaction is accelerated by elevated temperature and humidity. To measure the length change, the storage must be interrupted for at least a few minutes. Düring the 60 °C Concrete Prism Test (60 °C-CPT), the specimens are cooled down to 20 °C for 24 hours, to ensure the same hygrothermal conditions for every measurement. This limits the number of measurements during the test period and may lead to additional effects, that probably influence the expansion development. With a recently developed device, it is possible to continuously monitor the expansion ofprisms without interrupting the ASR-provoking storage. Due to the dense database of this automated test, the results can contribute to a better understanding of the ASR-process. This study compares results of the automated and conventional 60 °C-CPT. Tests of different aggregates showed, that the results of the automated and conventional test are consistent, but the expansions during the conventional test are generally higher. Preliminary results led to the conclusion, that the cooling for the measurements leads to additional expansions. Therefore, a modified threshold should be discussed for the automated 60 °C-CPT. T2 - 16th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CY - Lisboa, Portugal DA - 31.05.2022 KW - 60 °C-CPT KW - ASR expansion monitoring KW - Automated testing PY - 2021 SN - 978-972-49-2315-4 VL - 1 SP - 789 EP - 799 AN - OPUS4-54553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias T1 - Utilisation of alkali-sensitive aggregates for concrete pavements by internal hydrophobisation N2 - In order to avoid the increased ASR damage to concrete pavements in the German motorway network in the future, the ARS 04/2013 introduced mandatory suitability tests to exclude alkali-sensitive aggregates in new construction measures. This resulted in a significant reduction of suitable aggregates. Against this background, borderline alkali-sensitive aggregates are to be made usable by adding an internal water repellent agent during concrete casting. The ASR avoidance strategy is based on the significant reduction of the penetration of water and de-icing salt solution into the concrete pavement. Laboratory tests show that, with a suitable active ingredient, the ASR damage process can be significantly reduced with internal hydrophobisation. The disadvantage is that this is associated with a deterioration of the mechanical properties and the resistance to freeze-thaw with de-icing salt. The aim of the ongoing research is to reduce these disadvantages through targeted modification of the hydrophobising agent and air-entraining agent. T2 - European Coatings Show CY - Online meeting DA - 13.09.2021 KW - Concrete pavement KW - Alkali-Silica-Reaction KW - Hydrophobisation KW - Preventive measure PY - 2021 AN - OPUS4-54549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Hoppe, Johannes A1 - Eilers, M. T1 - Technische Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton TL/TP-ING - Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1 N2 - In den "Technischen Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton" (TL BEL-B 1) sind die Regelungen über die erforderlichen Voraussetzungen zur Verwendung von Polymerbitumen-Schweißbahnen zur Ausbildung einer Dichtungsschicht aus einer einlagigen Polymerbitumen-Schweißbahn auf Beton aufgeführt. Sie umfassen den grundsätzlichen Nachweis der Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit sowie die Sicherstellung des nachgewiesenen Qualitätsniveaus. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweise KW - PmB Schweißbahn KW - Technische Anforderungen PY - 2022 SN - 978-3-86446-325-9 VL - 783/1 SP - 1 EP - 8 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-54853 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weise, Frank T1 - Begutachtung Berliner Tuffsteinfassaden - Turmruine der Kaiser-Wilhelm-Gedächtniskirche und Charlottenburger Tor N2 - Am Ende des 19. und zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden auch in Berlin vermehrt Fassadenverblendung aus Eifeler Tuffsteinen errichtet. Die Eifeler Tuffsteine zeichnen sich aufgrund ihrer hohen Porosität einerseits durch eine gute Verarbeitbarkeit aus. Andererseits sind sie nur schwach gebunden und besitzen deshalb eine geringe Verwitterungsbeständigkeit. T2 - Workshop zur Kulturguterhaltung CY - Berlin, Germany DA - 17.11.2021 KW - Fassade KW - Tuffstein KW - Schalenbildung PY - 2021 AN - OPUS4-54633 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Eilers, M. A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Borchers, R. A1 - Gallai, G. A1 - Habiger, D. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Karczewski, B. A1 - Koll, J. A1 - Lorenz, S. A1 - Marossow, H. A1 - Schneider, Th. A1 - Seiffart, J. A1 - Stark, S. A1 - et al., T1 - Technische Lieferbedingungen für die Baustoffe zur Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt (TL ING, Teil 6, Abschnitt 7) N2 - TL BEL-FÜ Technische Lieferbedingungen für die Baustoffe zur Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt TL/TP-Ing - Teil 6, Abschnitt 7 Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweisen KW - Fahrbahnübergänge PY - 2022 SN - 978-3-86446-342-6 VL - 780/2 SP - 1 EP - 20 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-56216 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Innovatives Messsystem - SensoJoint N2 - Permanent erfolgen konstruktive Verbesserungen der Bauwerke, stoffliche Weiterentwicklungen der Baustoffsysteme sowie technologische Optimierungen der Bauprozesse. Damit einhergehende Veränderungen, z.B. im Reaktionsverhalten der Betonfahrbahndecke unter äußeren Beanspruchungen, kumulieren in sensiblen Bereichen wie z.B. den Fugenbereichen. Der Posterbeitrag „Innovatives Messsystem -Sensojoint" stellt ein Messsystem vor, dass entsprechend den Anforderungen der Straßenbaupraxis Deformationen/Formänderungen von Bauteilen der Verkehrsinfrastruktur in 3 Richtungsachsen erfassen kann. Die hoch auflösende Sensorik wurde speziell für eine Anwendung direkt in der Rollspur des Schwerverkehrs von hochbeanspruchten Betonfahrbahndecken ausgelegt, so dass nicht nur klimatisch induzierte Deformationen sondern auch verkehrsinduzierte relative Fugenbewegungen erfasst werden können. Für das Projekt „SensojointField" wurde für den Sensoreinsatz eine komplette Messstation zur Untersuchung der Fugenbewegungen in hochbeanspruchten Betonfahrbahnen entwickelt, die für lang andauernde Messkampagnen im Feld konfiguriert wurde. T2 - Jubiläumskongress 100 Jahre Deutscher Straßen- und Verkehrskongress CY - Bonn, Germany DA - 23.10.2024 KW - Infrastruktur KW - Innovative Untersuchungsmethodik KW - Performance-concept PY - 2024 AN - OPUS4-61541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Telong, Melissa T1 - Beton-Datenmanagement anhand von wissensbasierten Datenstrukturen unter Nutzung von Ontologien und Wissensgraphen N2 - Im Rahmen der Entwicklung von Betonrezepturen,bei der Betonherstellung und während derNutzungsphase im Bauwerk, wird eine Vielzahl vonMaterialdaten generiert. LeBeDigital (Lebenszyklusvon Beton - Ontologie-Entwicklung für dieProzesskette der Betonherstellung) ist einVerbundprojekt innerhalb der Initiative PlattformMaterial Digital. Das Projekt zielt darauf ab, eineStruktur für Betonmaterialdatenbanken zuentwickeln, die dem FAIR-Prinzip folgt und sowohlpraxisnah als auch flexibel genug ist, um zukünftigeEntwicklungen in der Betonforschung und -produktion zu unterstützen. Ontologien stellen eingeeignetes Werkzeug zur Generie-rung vonWissensgraphen dar, um Workflows zur automatisierten Datenerfassung und zursemantischen Da-tenabfrage zu gestalten. Daher istdie Erarbeitung betonspezifischer Ontologienzentraler Bestandteil des Ver-bundprojektes, dasdazu beitragen will, die Vorrausetzungen für eineTeilhabe der Betonbranche am digitalen Wandel imBereich der Materialforschung zu sichern. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Ontologie KW - Betonherstellung KW - Wissensgraph KW - Datenverwaltung PY - 2024 AN - OPUS4-61572 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptivität statt Biozide: Herausforderungen und Chancen von Biofilmfassaden N2 - Der Vortrag beschreibt die Herausforderungen bei der Konzeption biorezeptiver Betonfassaden. Es werden sowohl aktuelle Forschungsergebnisse zu einem geeigneten Materialdesign erläutert als auch die Anforderungen an die Prüfung der Biorezeptivität, die zu berücksichtigen sind. T2 - Monitoring und Simulation zur Fassadenbewertung CY - Coburg, Germany DA - 15.04.2024 KW - Begrünung KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Biofilm KW - Biozide PY - 2024 AN - OPUS4-62227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Recknagel, Christoph A1 - Spilker, Alexandra A1 - Buchheim, Janine T1 - INFUKON - Ein neuer Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Betonfahrbahndecken im Fugenbereich N2 - Betonfahrbahndecken zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Dauerhaftigkeit und Wartungsarmut aus, welche im Ergebnis zu einer sehr guten Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit führen. In den vergangenen Jahren wurden große Fortschritte hinsichtlich der Weiterentwicklung von Konstruktion, Baustoff und Fahrbahnoberfläche erzielt. Forschung und Entwicklung befassen sich seit einigen Jahren systematisch auch mit der Optimierung von Fugensystemen für hochbeanspruchte Bundesfernstraßen. Das Forschungsprojekt INFUKON liefert einen generalisierbaren methodischen Ansatz zur ganzheitlichen Analyse des Gebrauchsverhaltens hochbeanspruchter Fugensysteme in Betonfahrbahndecken und eine innovative Versuchseinrichtung die als technische Grundlage zur Verfügung stehen. In diesem Beitrag werden wesentliche Projektergebnisse vorgestellt. KW - Betonfahrbahndecken KW - Fuge KW - Fugenfüllsysteme KW - Untersuchungsmethodik KW - Leistungsermittlung KW - Dauerhaftigkeit KW - Funktionsfähigkeit PY - 2023 DO - https://doi.org/10.53184/STA11-2023-4 VL - 74 IS - 11 SP - 916 EP - 926 PB - Kirschbaumverlag GmbH CY - Bonn AN - OPUS4-59141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit T1 - Betondesign digital - Potenziale für das Bauwesen N2 - Beton ist weltweit einer der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe und zeichnet sich durch eine enorme Anpassungsfähigkeit an sich verändernde Anforderungen aus. Damit verbunden ist eine hohe und kontinuierlich zunehmende Komplexität hinsichtlich der Ausgangsstoffe, Rezepturen und des Herstellungsprozesses. Folglich setzt eine Ausschöpfung des technischen und umweltbezogenen Potenzials der Betonbauweise höchste Expertise bei den Einzelakteuren der Bauindustrie voraus. T2 - MatFo2022 „Vom Material zur Innovation: Digital, Neutral, Vital“ CY - Cologne, Germany DA - 14.11.2022 KW - Beton KW - Zement KW - Digitalisierung KW - Ontologien PY - 2022 UR - https://www.werkstofftechnologien.de/veranstaltungen/matfo2022-vom-material-zur-innovation-digital-neutral-vital AN - OPUS4-59140 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - metabuilding labs: OITB presentation and how BAM an NBK can contribute N2 - The aim of the project metabuilding labs to establish an EU wide network of testing facilities and innovation services for new building envelope technologies & products is presented. Further the envisaged contribution of BAM and the private Frech research center NOBATEK is explained. T2 - ENBRI/BBRI workshop “Hygrothermal testing – a necessity to guarantee durable buildings” CY - Brussels, Belgium DA - 21.09.2022 KW - Building envelope KW - Building facade KW - Test bench KW - Pilot building KW - Open innovation testbed PY - 2022 AN - OPUS4-56389 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ N2 - Ein großer Teil unserer Brücken wurden in den 1950er bis 1970er Jahren als Spannbetonbrücken gebaut. Mit der damals noch relativ jungen Technologie entstanden elegante, teilweise gewagte Bauwerke mit großen Spannweiten, welche die Vorteile der Materialien Stahl und Beton geschickt kombinieren. Die Standsicherheit einiger dieser Brücken ist heute gefährdet. Die Ursachen liegen in der enorm gewachsenen Belastung durch Schwerverkehr, teilweise ungenügender Wartung und in konstruktiven und Materialschwächen, die der mangelnden Erfahrung mit der Technologie in der Bauzeit geschuldet sind. Ein neuralgischer Punkt der Bauwerke sind die in den Beton integrierten Spannglieder. Infolge von Korrosion und Ermüdung können Elemente der Spannglieder reißen, wodurch die für das Tragwerk notwendige Spannung und somit die Tragfähigkeit reduziert werden. Nicht bei allen Brücken kündigen sichtbare Risse im Beton oder auffällige Verformungen den Tragfähigkeitsverlust bzw. das finale Versagen rechtzeitig an. Die Schallemissionsanalyse ist die derzeit einzige Methode, das Reißen einzelner Spannstähle zuverlässig und mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand zu detektieren. Trotzdem es schon einige Spannbetonbauwerke gibt, die mit Schallemissionsanalyse überwacht werden, ist das Verfahren noch wenig bekannt. Außerdem fehlen technische Richtlinien, was die Ausschreibung und Vergabe von entsprechenden Aufträgen und die Bewertung der Angebote sehr erschwert. Um sowohl Baulastträger als auch Dienstleistungsanbieter in den Vergabeverfahren und im Betrieb der Monitoringsysteme zu unterstützen, hat sich eine Gruppe von Experten aus den Bereichen Bauingenieurwesen und Schallemission zum Entwurf einer Richtlinie „Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemission“ zusammengefunden. Mit diesem Beitrag wird die Richtlinie vorgestellt, deren Bearbeitung bis zur SCHALL 23 abgeschlossen sein soll. T2 - SCHALL 23 Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse und Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Wetzlar, Germany DA - 21.03.2023 KW - Spannbeton KW - Brücke KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission KW - Richtlinie PY - 2023 AN - OPUS4-57391 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia A1 - Bilgin, S. A1 - Hoppe, Johannes A1 - Fontana, P. A1 - Meng, Birgit ED - Middendorf, B. ED - Fehling, E. ED - Wetzel, A. T1 - Composite UHPC facade elements with self-cleaning surface: Aspects of technological manufacturing N2 - In the framework of the European collaborative project H-House, which was finished in 2017, large façade elements were developed consisting of a box shaped external shell of ultra-high-performance concrete (UHPC) with a functionalized surface and an insulation of autoclaved aerated concrete (AAC). The exposed concrete of the elements was further refined by adding self-cleaning properties to the surface through imprinting a microstructure in combination with chemical agents directly in the casting process. The paper focuses on selected technological aspects of the manufacturing process of large-scale prototypes. Presented are results of the upscaling process of functionalized surfaces from small specimen up to large UHPC composite facade elements produced for the construction of a demonstrator. T2 - 5th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials (HiPerMat 2020) CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - Ultra-High Performance Concrete KW - Facade Elements KW - Self-Cleaning Properties KW - Architectural Concrete PY - 2020 SN - 978-3-7376-0828-2 DO - https://doi.org/10.17170/kobra-202002271026 IS - 32 SP - 51 EP - 52 PB - kassel university press CY - Kassel AN - OPUS4-51908 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Siegesmund, S. A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Weise, Frank A1 - Plagge, R. A1 - Rieffel, Y. ED - Siegesmund, S. ED - Middendorf, B. T1 - Winter Shelters For Marble Sculptures Of The Schlossbrücke Berlin: Climatic Constraints N2 - The long-term exposure of marble objects leads to a successive deterioration of the rock fabric and may cause severe damage on cultural heritage objects. The magnitude of disintegration depends on the rock fabric as well as on the climatic conditions. Some types of marble show no considerable damage even if they have been exposed in northern Europe for several decades or centuries. In contrast, other marble varieties are showing severe damage after a few years of weathering. The present study shows that marble decay, along with the initial thermal degradation, is mainly influenced by the hygric and thermo-hygric load, respectively. The influence of the rock fabric on the resistivity against weathering is also documented. The factors causing marble decay were compared to extensive climate data, which were collected during a scientific project that was started with the aim to develop a covering system for marble sculptures in Berlin. Based on the hygrothermal material properties of the marble and on the climatic conditions, the heat and moisture Transport inside the material and hence the hygrothermal load changes were calculated with a high spatial resolution. The calculations showed that the temperature and moisture fluctuations inside the material are mainly controlled by the dimensions and orientation of the sculptural elements. The current state of preservation was investigated by two-dimensional ultrasonic tomography. The results show a good correlation to the calculated distribution of the hygrothermal load. Based on this finding, requirements on a protective winter shelter system for the sculptures were defined. The project results show that in addition to protective covers, regular inspection and maintenance combined with regular cleaning ensures an effective and sustainable protection of marble objects in northern Europe. T2 - 14th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone CY - Göttingen, Germany DA - 07.09.2020 KW - Schlossbrücke KW - Marble decay KW - Weathering processes KW - Ultrasound wave velocities KW - Climatic impact KW - Numerical simulation KW - Maintenance PY - 2020 SN - 978-3-96311-172-3 SP - 709 EP - 716 PB - mdv Mitteldeutscher Verlag GmbH CY - Halle (Saale) AN - OPUS4-51916 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oesch, Tyler T1 - Analysis of the porosity of alkali-sensitive aggregates for the assessment of microstructure-dependent solubility in the context of ASR N2 - Intensified Alkali-Silica Reaction (ASR) damage has occurred on German roadways in recent years, leading to requirements for compulsory pre-construction investigation of aggregate alkali sensitivity using concrete tests with external alkali supply. However, since these tests are time-consuming and cost-intensive, there is interest in replacing them with a solubility test on pure aggregate in 0.1 M KOH solution at 80°C with a defined NaCl content (1wt.-%). In this context, the influence of aggregate pore structure on SiO2 and Al2O3 solubility was investigated in this project. This paper compares the results of porosity studies with X-ray Computed Tomography (3D-CT) and the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method on individual quarried and river gravel granules of both rhyolite and greywacke. For visualization and quantification of both externally accessible and fully enclosed surfaces of granules using X-ray 3D-CT, special software tools were developed. The results demonstrated that the river gravel granules had significantly larger externally accessible surfaces than the quarried granules. BET measurements on individual stones showed, as expected, that measured surfaces were about three orders of magnitude larger than those from the X-ray 3D-CT analyses due to the higher spatial resolution of BET. There was no apparent correlation between the X-ray 3D-CT and BET surface areas. Mercury porosimetry measurements indicate that this may be due to the presence of significant porosity below the spatial resolution of the X-ray 3D-CT. A comparison of SiO2 and Al2O3 solubility measurements with the X-ray 3D-CT and BET surface area data resulted only in weak, inconclusive correlations, indicating the need for further experimental investigation. T2 - Microdurability Webinar CY - Online meeting DA - 12.10.2020 KW - X-ray Computed Tomography (CT) KW - Brunauer-Emmett-Teller (BET) Method KW - Alkali-Silica Reaction (ASR) KW - Porosity KW - Solubility PY - 2020 AN - OPUS4-51429 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Composite UHPC facade elements with self-cleaning surface: Aspects of technological manufacturing N2 - In the framework of the European collaborative project H-House, which was finished in 2017, large façade elements were developed consisting of a box shaped external shell of ultra-high-performance concrete (UHPC) with a functionalized surface and an insulation of autoclaved aerated concrete (AAC). The exposed concrete of the elements was further refined by adding self-cleaning properties to the surface through imprinting a microstructure in combination with chemical agents directly in the casting process. The paper focuses on selected technological aspects of the manufacturing process of large-scale prototypes. Presented are results of the upscaling process of functionalized surfaces from small specimen up to large UHPC composite facade elements produced for the construction of a demonstrator. T2 - 5th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials (HiPerMat 2020) CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - Ultra-High Performance Concrete KW - Facade Elements KW - Self-Cleaning Properties KW - Architectural Concrete PY - 2020 AN - OPUS4-51912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Buchheim, Janine T1 - A new approach towards performance-related design and scientific evaluation of joint sealing systems N2 - While there is a permanent improvement of concrete pavement mixtures and pavement construction types over the last decades, the state-of-the-art joint sealing materials and joint constructions seem to stagnate on an antiquated empirical level. This status has been reaffirmed in the latest European standard. The consequences in the motorway network due to unsatisfying capability and durability of joint sealing systems are unacceptable. In addition, inadequate traffic performance (noise emissions, roll-over comfort) and traffic safety losses in the joint area of concrete pavements are existing challenges. These deficits and weaknesses reflect a demand for joint sealing materials and constructions whose approval requirements take functional aspects into account. Furthermore a sufficient analysis of decisive loads and a practice-oriented method to evaluate the requirements towards performance and durability is still missed. In this contribution decisive loads to German highways are analyzed. The design of test specimen for representative functional testing of joint sealing systems is discussed. The focus is on the geometry of the test specimens and the used concrete mixture. Finally, a new approach for a function-orientated test concept that considers representative load functions is presented. The potential of this approach to validate the durability and capability of various joint sealing systems is also presented using an example. T2 - RILEM International Symposium on Bituminous Materials CY - Online Meeting DA - 14.12.2020 KW - Joint sealing KW - Expansion joint KW - Performance testing KW - Capability KW - Durability PY - 2020 AN - OPUS4-52437 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph T1 - FTIR-Charakterisierung von Bitumen - Möglichkeiten und Chancen N2 - Das erdölstammige Bindemittel Bitumen weist eine so komplexe Struktur auf, dass diese mit den derzeit eingesetzten Verfahren nur eingeschränkt erfasst werden kann. Eine innovative und vielversprechende Möglichkeit bietet in diesem Zusammenhang die FTIR-Spektroskopie in Kombination mit einer chemometrischen Auswertung, mit der schnell und einfach Aussagen über die Zusammensetzung sowie verschiedenste physikalische und chemische Eigenschaften von bitumenhaltigen Materialien möglich werden. KW - Bitumen KW - FTIR KW - Chemometrie KW - Multivariate Analysemethoden KW - Charakterisierung KW - Identifizierung von Additiven PY - 2021 SN - 1618-8357 SP - 42 EP - 49 PB - ALPHA Informationsgesellschaft mbH CY - Lampertheim AN - OPUS4-53486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schwettmann, K. T1 - Post carbon road - The endless cycle of bitumen reuse N2 - In Germany, the reuse of asphalt has a long tradition. Since the 1980s, the reclaimed asphalt has been recycled achieving a reuse rate of around 90% and thus a very high value in the last years. In the future, instead of the amount, the quality of the reclaimed asphalt will be more important because the recycled asphalt will be reused again and again. Thus, these asphalt mixes are in the second or even third cycle of reuse. Concerning this situation, the question arises if asphalt can be reused several times without any loss in quality. An important factor affecting the asphalt quality is the binder bitumen. During the production, construction and service life, the ageing of this binder occurs causing a hardening of the bitumen. To compensate this hardening, additives for the reclaimed asphalt in terms of rejuvenation agents (rejuvenators) gain in importance. With these rejuvenators, the physical properties of bitumen can be modified e.g. the hardness and the stiffness reduced. However, the mechanism of the rejuvenation agents and the effects of the bitumen chemistry are largely unknown because the composition of the products varies very strongly. But with growing knowledge about these mechanisms and effects of the rejuvenation agents, the chemical composition and thus the physical and ageing behavior of bitumen can be targeted modified by the use of suitable rejuvenators. In this work, the actual results of the project Postcarbone road should be presented including investigations about the chemical and physical mechanisms as well as the efficiency of different rejuvenators. Further, a model for the cyclic reuse of bitumen should be developed. Based on this model, the choice of a suitable rejuvenation agent for the considered bitumen or rather asphalt should be possible. The project Postcarbone road (392670763) is funded by the German Research Foundation (DFG). T2 - 7th Eurasphalt and Eurobitume Congress CY - Online meeting DA - 15.06.2021 KW - Bitumen KW - Multiple ageing and rejuvenation KW - Conventional testing KW - DSR KW - BBR KW - FTIR KW - Asphaltene content KW - Column chromatography PY - 2021 AN - OPUS4-53489 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Recknagel, Christoph ED - Cunha, Á. ED - Caetano, E. T1 - Enhancing structural models with material tests and static response data - a case study considering a steel beam with asphalt layer subject to temperature variations N2 - Gradual or sudden changes in the state of structural systems caused, for example, by deterioration or accidental load events can influence their load-bearing capacity. Structural changes can be inferred from static and/or dynamic response data measured by structural health monitoring systems. However, they may be masked by variations in the structural response due to varying environmental conditions. Particularly, the interaction of nominally load-bearing components with nominally non-load bearing components exhibiting characteristics that vary as a function of the environmental conditions can significantly affect the monitored structural response. Ignoring these effects may hamper an inference of structural changes from the monitoring data. To address this issue, we adopt a probabilistic model-based framework as a basis for developing digital twins of structural systems that enable a prediction of the structural behavior under varying ambient condition. Within this framework, different types of data obtained from real the structural system can be applied to update the digital twin of the structural system using Bayesian methods and thus enhance predictions of the structural behavior. In this contribution, we implement the framework to develop a digital twin of a simply supported steel beam with an asphalt layer. It is formulated such that it can predict the static response of the beam in function of its temperature. In a climate chamber, the beam was subject to varying temperatures and its static response wass monitored. In addition, tests are performed to determine the temperature-dependent properties of the asphalt material. Bayesian system identification is applied to enhance the predictive capabilities of the digital twin based on the observed data. T2 - International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure (SHMII-10) CY - Online meeting DA - 30.06.2021 KW - Digital twin KW - Structural health monitoring KW - Material tests KW - Bayesian updating PY - 2021 SN - 2564-3738 SP - 1537 EP - 1544 AN - OPUS4-54126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Spilker, Alexandra A1 - Recknagel, Christoph A1 - Kuban, Andre A1 - Alte-Teigeler, Tim ED - Spilker, Aleandra T1 - Visuelle Erfassung und Bewertung von Fugensystemen in Verkehrsflächen aus Beton N2 - Fugensysteme sind planmäßige Erhaltungssysteme. Mit der vorliegenden Veröffentlichung werden reproduzierbare Kriterien und Bewertungsmaßstäbe zur vereinheitlichten Bewertung von Fugen und Fugenfüllsystemen bereit gestellt. Auf der Grundlage visuell detektierbarer Kriterien, die in praktikabler Weise im Feld gewonnen werden können, wird eine Handlungsgrundlage zur Sicherstellung funktionsfähiger Betonfahrbahnbeläge im Fugenbereich zur Verfügung gestell.t KW - Performance-Bewertung in situ KW - Hopchbeanspruchte Infratsruktur KW - Fahrbahnbeläge PY - 2025 SN - 978-3-86446-428-7 VL - 2025 SP - 3 EP - 24 PB - FGSV-Verlag CY - wesselinger Straße 15-17 in 50999 Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-63229 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Composite Facade Elements with Self-Cleaning Surface made of Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) N2 - In the framework of the European project H-House various concrete façade elements were developed with the aim to ensure a long service life by combining a very durable material with self-cleaning properties. The façade elements presented are made of a shell of UHPC filled with blocks of aerated autoclaved concrete as insulating material. Self-cleaning properties were realized amongst others by imprinting a microstructure into the surface during casting. The paper focuses on selected technological aspects of the manufacturing process of prototypes which had to be performed in two concreting sections. Furthermore the challenges faced when upscaling the self-cleaning properties are addressed and the strategy to assess the self-cleaning properties by measuring the contact and the roll-off angel is presented. The results show that a successfull upscalaing process requires detailed planning and that the best results can often be achieved with a moderate work effort or material use. T2 - XV International Conference on Durability of Building Materials and Components (DBMC 2020) CY - Online meeting DA - 20.10.2020 KW - Ultra-High-Performance Concrete KW - Facade Elements KW - Self-Cleaning Properties KW - Adhesive Pull-Strength KW - Microstructure KW - Architectural Concrete PY - 2020 AN - OPUS4-51968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Voigt, Marieke T1 - Thermally treated UHPC: a durability study N2 - Ultra high performance concrete (UHPC) is known for its high compressive strength of more than 150 MPa and its high durability. Thermal treatment at 90°C can accelerate the strength development so that the 28-days-strength can be achieved immediately after the treatment and an additional increase up to 30 % in some cases. The reason for the strength development is an accelerated hydration of the clinker minerals and an intensified pozzolanic reaction leading to a denser microstructure. In previous research inhomogeneities in form of a zonation after unprotected thermal treatment were observed and analysed in respect to changes in the microstructure. This zonation is defined by a different microstructure in the core compared to the outer zone in the matter of porosity, mineral phase composition and a significant change in the potassium and sulphur concentration of the zones is measurable. To isolate different transport mechanisms responsible for these element distributions UHPC samples were thermally treated at 90 °C and the microstructure was investigated under dry conditions and after immersion in water to investigate the influence of dehydration during and rehydration after the thermal treatment on the microstructure. Through durability testing via water absorption, water vapour diffusion, permeability testing and sulfuric acid resistance transport mechanisms like diffusion, migration, capillary suction are under investigation in correlation with the microstructure analysis. For the microstructure analysis measurements with µXRF, mercury intrusion porosity, XRD and SEM were conducted. T2 - HiPerMat 2020 CY - Kassel, Germany DA - 11.03.2020 KW - UHPC KW - Thermal treatment KW - Zonation KW - Transport mechanism KW - Durability PY - 2020 AN - OPUS4-52372 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manninger, Tanja A1 - Rübner, Katrin A1 - von Werder, Julia T1 - Eco friendly stabilization of loam with calcined clay and potassium hydroxide: a new approach to improve water resistance N2 - Earth buildings and adobe construction have been in use for thousands of years. Loam is locally available, environmentally friendly and has a small CO2 footprint mainly resulting from extraction and transport. Because of these reasons loam is one of the building materials of the future. Water resistance is an important aspect when using loam as a construction material. If the structural option of building protruding roofs cannot be implemented, the water resistance of clay can be improved by stabilization. Positive properties of the material should not be diminished by stabilization. For example, the desired regulation of air humidity, which however cannot be fully preserved by cement stabilization. For an alternative and more appropriate stabilisation, different mixtures with calcined clays with alkali activator were examined. The calcination temperature for clays is usually lower than for cement and starts at 600° C. The calcined clays therefore also have a lower CO2 footprint compared to cement. To keep the mixture environmentally friendly potassium was used as alkali ion. It could be proven that the alkali activated polymer enhances water resistance of the loam mixture. Provided some further optimization the material shows potential to replace cement without compromising on the positive properties of clay. T2 - International Conference on Regeneration and Conservation of Structures (ICRCS 2022) CY - Kyoto, Japan DA - 07.09.2022 KW - Loam KW - Alkali activation PY - 2022 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-56396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Hoppe, Johannes A1 - Eilers, M. T1 - Technische Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton TL/TP-ING - Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1 N2 - Die "Technischen Prüfvorschriften für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton" (TP BEL-B 1) enthalten alle notwendigen Angaben zur Durchführung der nach den "Technischen Lieferbedingungen für die Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn zur Herstellung von Brückenbelägen auf Beton" (TL BEL-B 1) geforderten Prüfungen. Art und Umfang der Einzelprüfungen sowie die entsprechenden Anforderungen sind den zugehörigen TL BEL-B 1 zu entnehmen. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweise KW - PmB Schweißbahn KW - Technische Anforderungen PY - 2022 SN - 978-3-86446-326-6 VL - 784/1 SP - 1 EP - 11 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-54857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rai, Alena A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Weise, Frank A1 - Wieland, M. T1 - 3D-Analyse von Betonfahrbahnoberflächen mit Grinding- und Groovingtextur mittels Streifenlichtprojektion N2 - Die Oberflächentexturierung der Betonfahrbahndecken mittels Grinding- und Grooving steht seit einigen Jahren im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung des Betonstraßenbaus in Deutschland. In den vergangenen Jahren wurden die vorteilhaften Oberflächenperformances derartiger Texturen wie z.B. Griffigkeit, Ebenheit, Lärmminderung in zahlreichen Forschungsprojekten umfassend untersucht und daraus die Technologie „Texturgrinding“ entwickelt. Im Kontext des gegenwärtig verfolgten ganzheitlichen performanceorientierten Ansatzes liegt der Fokus nun verstärkt auf der Analyse und Charakterisierung der Oberflächentopografie von Grinding- bzw. Groovingtexturen. Insbesondere gilt ein Hauptaugenmerk hierbei der zeitlichen Entwicklung der Oberflächentexturen in Abhängigkeit von äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr. Dieser Beitrag zeigt, dass durch den Einsatz eines auf Streifenlichtprojektion basierenden Messsystems, eine hochaufgelöste dreidimensionale Erfassung der Oberflächentopografie verschiedenartiger Grinding- und Groovingtexturen möglich ist. Darauf aufbauend wurden messtechnische Voraussetzungen zur Gewährleistung reproduzierbarer Messungen geschaffen, die eine Dokumentation der zeitlichen Texturveränderungen infolge klimatischer Beanspruchung ermöglichen. Anschließend wurden Auswerteroutinen zur quantitativen und statistischen Charakterisierung der Oberflächentextur entwickelt und angewandt, um exemplarisch die Veränderungen der Oberflächentopografie infolge klimatischer Beanspruchung quantitativ abzubilden. KW - Betonfahrbahndecken KW - Grinding KW - Grooving KW - Oberflächentexturierung KW - Streifenlichtprojektion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/best.202000015 SP - 1 EP - 9 PB - Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-51012 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weigel, Sandra T1 - Charakterisierung von bitumenhaltigen Bindemitteln mittels FTIR Spektroskopie N2 - Die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR-Spektroskopie) bietet eine herausragende Charakterisierungsmöglichkeit für Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel. In Kombination mit multivariaten Analysemethoden und somit einem chemometrischen Ansatz erlaubt die FTIR-Charakterisierung Aussagen über verschiedene übergeordnete Eigenschaften, wie die Raffinerie, den Alterungszustand oder die Alterungsempfindlichkeit, eine Abschätzung verschiedener chemischer und physikalischer Kennwerte, wie z.B. den Asphaltengehalt, den Erweichungspunkt Ring und Kugel, die Nadelpenetration sowie den komplexen Schermodul und den Phasenwinkel sowie die Identifizierung verschiedener Additive wie Polymere oder Wachse. T2 - Anwenderseminar MATERIAL 2024 CY - Leipzig, Germany DA - 03.06.2024 KW - Bitumen KW - Charakterisierung KW - FA KW - LDA KW - FTIR KW - PLSR KW - Multivariate Analysemethoden PY - 2024 AN - OPUS4-60741 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit T1 - Wissensbasierte Digitalisierung von betontechnologischen Materialdaten N2 - Die sprunghaft zunehmende Wichtigkeit von FAIR- und Open-Data für die Qualitätssicherung, aber auch für die Nachnutzbarkeit von Daten und den Erkenntnisfortschritt führt zu enormem Flandlungsbedarf in Forschung und Entwicklung. Damit verbunden laufen derzeit vielfältige, ambitionierte Aktionen, z. B. bezüglich der Erstellung von Ontologien und Wissensgraphen. Das Knowhow entwickelt sich rasant, die Ansätze zur Implementation entstehen in verschiedenen Fachwelten bzw. mit unterschiedlichen Zielsetzungen parallel, so dass recht heterogene Herangehensweisen resultieren. Diese Veröffentlichung fokussiert auf Arbeiten, die derzeit als möglichst ganzheitlicher Ansatz für Materialdaten im Rahmen der Digitalisierungsinitiative „Plattform MaterialDigital" vorangetrieben werden. Die Autoren bearbeiten baustoffbezogene Aspekte im Verbundprojekt „LeBeDigital - Lebenszyklus von Beton". Zielsetzung ist die digitale Beschreibung des Materialverhaltens von Beton über den kompletten Herstellungsprozess eines Fertigteils mit einer Integration von Daten und Modellen innerhalb eines Workflows zur probabilistischen Material- und Prozessoptimierung. Es wird über die Vorgehensweise und die dabei gewonnenen Erfahrungen berichtet, nicht ohne den Blick auf die oft unterschätzte Komplexität der Thematik zu lenken. T2 - Ibausil 2023 CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Beton KW - Digitalisierung KW - Datenmanagement KW - FAIR-Prinzip KW - Metadaten KW - Ontologie KW - Wissensgraph PY - 2023 AN - OPUS4-60964 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Werder, Julia T1 - Biorezeptive Betonfassaden: Algenbiofilme als Gestaltungselement und zur Verbesserung des Stadtklimas N2 - Der Vortrag fasst den aktuellen Stand der Forschung an der BAM zum Thema "Biorezeptive Betonfassaden" zusammen. Während im Projekt Funktionsbeton der Einfluss der Textur von ultrahochfestem Beton auf die Biorezeptivität im Vordergrund steht, wird im Projekt Algenbiofilmfassade untersucht, inwieweit ein Biofilm künstlich auf Betonsubstraten etabliert werden kann. T2 - BUGG-Tag der Forschung und Lehre Gebäudegrün 2022 CY - Stuttgart, Germany DA - 10.05.2022 KW - Biofilm KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - UHPC KW - Fassade PY - 2022 AN - OPUS4-56388 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Voigt, Marieke T1 - Hydration and crystallization of Portland cement at 100 C N2 - For the construction of hot water storage tanks, ultra high performance concrete proofed to be a suitable building material to ensure water tightness. Common storage tanks build with concrete are designed to endure temperatures up to 90 °C. To increase the energy efficiency however, modern tanks need to withstand temperatures above 100 °C. With increasing temperature and correlating water vapor pressures, the cement must meet new requirements. Thermodynamic modelling is a promising tool for predicting the phase stabilities of minerals in the cement within these temperature and pressure ranges (T/P). Thus, mixture designs can be investigated and optimized with regard to the expected mineral phases in selected T/P-ranges. Additionally, predictions of the long-term material behavior can be derived from thermodynamic data and subsequently the experimental effort can be reduced notably. On the other hand, validation of predictions is needed. The base for the thermodynamic model is a thermodynamic equilibrium and thus, the experimental data for validation should approach the presumed conditions of the equilibrium. This study investigates variable experimental conditions for the hydration of Portland cement at 100 °C to reach a sufficiently progressed development of the phase composition. In case of Portland cement, the highest degree of hydration achievable within a reasonable time span is the most significant parameter. Therefore, Portland cement pastes with w/c ratios from 0.4 to 0.6 and dwell times up to three weeks were examined with powder X-ray diffraction to identify mineral phase changes. At 100 °C and high humidity, Portland cement paste shows the expected mineral phases like portlandite, katoite, and remaining clinker phases. The cement pastes with high water content and long dwell time seem to have the highest degree of hydration, even though the AFm phases stabilize with increasing w/c ratio. A dwell time of two weeks and a w/c ratio of 0.5 was found to provide the mineral composition with the highest degree of hydration including the major phase transitions. T2 - 4th International Conference on the Chemistry of Construction Materials (ICCCM) CY - Karlsruhe, Germany DA - 26.09.2022 KW - Hydration KW - High temperature KW - Portland cement PY - 2022 AN - OPUS4-56866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Voigt, Marieke T1 - The adaption of the set-up for gas permeability measurements for ultra-high performance concrete N2 - In the framework of this project, a steam pressure vessel was to be developed from ultra-high perfor-mance concrete (UHPC) to withstand process temperatures of 200 °C and the respective steam pressure of 15,5 bar. To guarantee the long-term water vapour tightness of the system, the permeability of two UHPC mixtures were tested after long-term cyclic autoclaving. As UPHC shows a high density and therefore low permeability, measurements after the RILEM-Recommendation (TC 116-PCD) reached their detection limit. Therefore, the measurement set-up was adapted to measure the permeability of highly dense UHPC more reliably and quickly. This adaption includes measurements in a higher pres-sure range, the change of sample size thickness and the usage of Ar as a medium compared with the RILEM Recommendation. Additionally, the system was equipped with two pressure sensors and Ar-flowmeters to guarantee a continuous record of the experimental parameters. The new system was tested and evaluated by comparing measurements with the RILEM recommended system. Preliminary results show that the adapted system is capable to provide efficient and reliable results of concrete with low permeability. T2 - 14th fib PhD Symposium in Civil Engineering CY - Rome, Italy DA - 05.09.2022 KW - Hydration KW - High temperature KW - Portland cement PY - 2022 AN - OPUS4-56859 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adwani, D. A1 - Pipintakos, G. A1 - Mirwald, J. A1 - Wang, Y. A1 - Hajj, R. A1 - Guo, M. A1 - Liang, M. A1 - Jing, R. A1 - Varveri, A. A1 - Zhang, Y. A1 - Pei, K. A1 - Xu, X. A1 - Leng, Z. A1 - Li, D. A1 - Villamil, W. A1 - Caro, S. A1 - Chailleux, E. A1 - Cantot, J. A1 - Weigel, Sandra A1 - Škulteckė, J. A1 - Tarsi, G. A1 - Margaritis, A. A1 - Wang, H. A1 - Hu, Y. A1 - Airey, G. A1 - Sreeram, A. A1 - Bhasin, A. T1 - Examining the efficacy of promising antioxidants to mitigate asphalt binder oxidation: Insights from a worldwide interlaboratory investigation N2 - Oxidative aging induces significant stiffening of asphalt binders that leads to a pronounced reduction in the overall durability of asphalt pavements. The strategic implementation of antioxidant additives provides a potential solution to alleviate this issue. This work presents results from the second phase of the global consortium for antioxidants research aimed at investigating the effectiveness of potential antioxidants in increasing the durability of asphalt binders. Sixteen laboratories around the world participated in this effort and a total of 28 binders from diverse geographical regions were tested. Two promising antioxidants, namely zinc diethyldithiocarbamate (ZDC) and kraft lignin were evaluated in this phase and blended with the binders at specific proportions. Subsequently, a comprehensive investigation was conducted to assess rheological characteristics and chemical properties of the various blends, utilising Dynamic Shear Rheometer (DSR) measurements and Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy. The findings indicate that additives such as ZDC hold considerable promise as an effective antioxidant, particularly when considering a wide diversity of binders. In general, its incorporation does not compromise the rutting performance of the binders and significantly improves fatigue performance. Therefore, research efforts should be focused on exploring additional facets to assess its practical applicability in field. KW - Asphalt oxidation KW - Binder aging KW - Antioxidant additives KW - Binder rheology KW - Binder chemistry KW - Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel KW - FTIR-Spektroskopie KW - Anwendungsmöglichkeiten KW - Vergleichsuntersuchung KW - Arbeitsanleitung KW - Präzision PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1080/10298436.2024.2332363 SN - 1477-268X VL - 25 IS - 1 SP - 1 EP - 15 PB - Taylor & Francis CY - London AN - OPUS4-59957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra T1 - Estimating aging sensitivity of bitumen using FTIR spectroscopy and multivariate evaluation N2 - In this work, a methodology based on Fourier transform infrared (FTIR)spectroscopy and multivariate evaluation is presented to estimate the aging sensitivity of bitumen based on the unaged samples and thus without the need for time- and material-consuming aging simulations. For this purpose, factor analysis and linear discriminant analysis are used to develop a statistical model based on the FTIR spectra of unaged bitumen samples, which can be used fast and simple in everyday laboratory work and allows to assign the bitumen to a low, moderate, or strong aging sensitivity. The evaluation of the aging sensitivity is based on the complex shear modulus|G* | and the phase angle δ from the measurement with a dynamic shear rheometer(DSR), whose aging-related changes were captured as the slope in the Black diagram. A relevant influence on the classification concerning the aging sensitivity has the oxygen-containing compounds(sulfoxide, hydroxyl and partly carbonyl compounds), whereby lower contents and thus less preaged bitumen tend to have a stronger aging sensitivity. However, in addition to the oxygen-containing compounds, the structure of the aliphatic and aromatic compounds and, in particular, the interaction of the different structures are decisive for the aging sensitivity KW - Bitumen KW - Ageing behaviour KW - Characterisation KW - FTIR KW - Multivariate analysis methods PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1088/2631-8695/acdce0 SN - 2631-8695 VL - 5 IS - 2 SP - 1 EP - 14 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-58020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Wetekam, J. A1 - Mollenhauer, K. T1 - Identification and classification of PAH in asphalt binders with FTIR spectroscopy and multivariate analysis methods N2 - Reclaimed asphalt pavements (RAP) with increased contents of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are restricted for reuse due to their harmful effects on humans and the environment. This work investigated whether Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy is suitable for a fast and simple identification and quantification of PAH in binders recovered from reclaimed asphalts. For this, the binders from 34 RAP samples were recovered using a rapid procedure developed at the Universität Kassel and were examined with infrared spectroscopy. The obtained spectra were pre-processed (Standard Normal Variate transformation, 1st derivative) and evaluated using a combination of factor analysis and linear discriminant analysis. The results showed that various PAH groups with differently pronounced aromatic structures are present in the binders. However, with FTIR spectroscopy combined with the multivariate methods, a statistical model was developed allowing for the differentiation between the PAH groups and also for the distinction between PAH contents below or above the threshold of 25 mg/kg valid in Germany. KW - Polycyclic aromatic hydrocarbons PAH KW - Reclaimed asphalt KW - Rapid procedure for binder extraction KW - FTIR spectroscopy KW - Multivariate analysis methods PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126845 SN - 0016-2361 VL - 337 SP - 1 EP - 7 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-56961 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hirsch, T. T1 - Impact of autoclaving on the phase assemblage of Portland cement: Experiment and thermodynamic modelling N2 - Even after autoclaving for 2 weeks in the temperature range of 120 to 200 °C, CEM I paste with a water-to-cement ratio of 0.5 still contains some low-crystalline C-S-H. The conversion of low-crystalline C-S-H to crystalline is faster with increasing temperature. The observed low-crystalline and crystalline C-S-H phases (reinhardbraunsite, jaffeite) indicate that the samples have not reached equilibrium yet under these experimental conditions. However, there is a good agreement between experiment and thermodynamic modelling for the other solids indicating that the used datasets are suitable for this application. T2 - 16th International Congress on the Chemistry of cement 2023 - ICCC2023 CY - Bangkok, Thailand DA - 18.09.2023 KW - Zement KW - Thermodynamik KW - Phasenzusammensetzung KW - Mineralogie KW - Modellierung PY - 2023 UR - https://iccc2023.org AN - OPUS4-58967 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meng, Birgit A1 - Dehn, F. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Shepherd, D. A. A1 - Tamsen, Erik A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Wissensbasierte Digitalisierung von betontechnologischen Materialdaten N2 - Die sprunghaft zunehmende Wichtigkeit von FAIR- und Open-Data für die Qualitätssicherung, aber auch für die Nachnutzbarkeit von Daten und den Erkenntnisfortschritt führt zu enormem Flandlungsbedarf in Forschung und Entwicklung. Damit verbunden laufen derzeit vielfältige, ambitionierte Aktionen, z. B. bezüglich der Erstellung von Ontologien und Wissensgraphen. Das Knowhow entwickelt sich rasant, die Ansätze zur Implementation entstehen in verschiedenen Fachwelten bzw. mit unterschiedlichen Zielsetzungen parallel, so dass recht heterogene Herangehensweisen resultieren. Diese Veröffentlichung fokussiert auf Arbeiten, die derzeit als möglichst ganzheitlicher Ansatz für Materialdaten im Rahmen der Digitalisierungsinitiative „Plattform MaterialDigital" vorangetrieben werden. Die Autoren bearbeiten baustoffbezogene Aspekte im Verbundprojekt „LeBeDigital - Lebenszyklus von Beton". Zielsetzung ist die digitale Beschreibung des Materialverhaltens von Beton über den kompletten Herstellungsprozess eines Fertigteils mit einer Integration von Daten und Modellen innerhalb eines Workflows zur probabilistischen Material- und Prozessoptimierung. Es wird über die Vorgehensweise und die dabei gewonnenen Erfahrungen berichtet, nicht ohne den Blick auf die oft unterschätzte Komplexität der Thematik zu lenken. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Beton KW - Digitalisierung KW - Materialdaten KW - Datenmanagement KW - FAIR-Prinzip KW - Metadaten KW - Ontologie KW - Wissengraph PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ VL - 2023 SP - 1 EP - 11 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58315 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stohl, Leonie A1 - Manninger, T. A1 - von Werder, Julia T1 - Biofilmfassaden; Begrünung von Beton auf der Mikroskala N2 - Die Klimakrise führt zu einer steigenden Nachfrage nach ökologisch orientierten Konzepten. Dazu gehören im Baubereich nicht nur umweltfreundliche Materialien, sondern auch die Begrünung städtischer Gebiete. Vor diesem Hintergrund wird ein Projekt vorgestellt, dass eine Fassadenbegrünung mithilfe von mikrobiellen Organismen wie Algen statt höheren Pflanzen realisieren will. Die Entwicklung von sogenannten biorezeptiven Materialien ist eine Herausforderung, weil es aktuell noch keine standardisierten Methoden zur Bestimmung der Biorezeptivität gibt. Um ein grundlegendes Verständnis für die Prozesse und Interaktionen zwischen Organismen und Substrat zu gewinnen, werden Betonplatten unterschiedlich strukturiert und ihre Oberflächencharakteristiken dokumentiert. Anschließend werden die Platten unter verschiedensten Bedingungen bewittert und auf ihre Biorezeptivität untersucht. Von besonderem Interesse sind hierbei Einfluss der materialintrinsischen Oberflächenparameter sowie der Umwelt. Langfristig wird geplant ein geeignetes Messkonzept vorzuschlagen, das Materialwissenschaft und Biologie verbindet und verlässliche Vorhersagen zur Biorezeptivität eines Materials treffen kann. In der vorliegenden Arbeit liegt der Schwerpunkt auf dem theoretischen Ansatz und der Versuchsplanung. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Biorezeptivität KW - Beton KW - Fassadenbegrünung KW - pH-Messungen KW - Rauheit KW - Benetzungsverhalten KW - Materialdesign PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ SP - 1 EP - 8 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58303 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias A1 - Weise, Frank T1 - Bewertung der Innenhydrophobierung als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie bei Betonfahrbahndecken N2 - Zur Vermeidung von AKR-Schäden an Betonfahrbahndecken im deutschen Autobahnnetz wurden mit dem ARS 04/2013 verbindliche Eignungsprüfungen zum Ausschluss alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen bei Neubau- und Erhaltungsmaßnahmen eingeführt. Das hatte eine signifikante Reduzierung geeigneter Gesteinskörnungen zur Folge. Deshalb wird geprüft, ob durch die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels während der Betonherstellung grenzwertig alkaliempfindliche Gesteinskörnungen nutzbar gemacht werden können. In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dosierung eines Compounds mit Hydrophobierungsmittel (HM) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines Waschbetons mit einer reaktiven Grauwacke dargestellt. Es zeigt sich, dass aufgrund des Antagonismus die zunehmende Dosierung des HM-Compounds eine signifikante Erhöhung der Zugabe des Luftporenbildners auf Wurzelharzbasis erfordert. Der AKR-Schädigungsprozess wird ab einer Dosierung des HM-Compounds von 0,75 M.-%, bezogen auf den Zementgehalt, hinreichend vermindert. Die mechanischen Eigenschaften des hydrophobierten Waschbetons verschlechtern sich im betrachteten Dosierungsbereich des HMCompounds nur geringfügig. Auch der Frost-Tausalz-Widerstand vermindert sich, ohne den normativen Grenzwert für die Abwitterung zu überschreiten. T2 - Internationale Baustofftagung (ibausil) CY - Weimar, Germany DA - 13.09.2023 KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Massenhydrophobierung KW - AKRVermeidungsstrategie PY - 2023 UR - https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/fib/ibausil/ VL - 2023 SP - 1 EP - 10 PB - Sonderausgabe des Online-Journals ce/papers von Wiley AN - OPUS4-58317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stohl, Leonie A1 - von Werder, Julia A1 - Manninger, T. T1 - Bioreceptive concrete: Greening facades on the microscale N2 - The accelerating climate crisis results in a rising demand for ecologically driven concepts. Regarding construction, this does not only include environmentally friendly materials but also the establishment of greenery in urban regions. This contribution presents the progress of two projects in which textured concrete slabs were designed to grow a stable biofilm of photosynthetic eukaryotic organisms. The greened panels represent an alternative to classic fa9ade greening with plants. Current literature suggests that the development of bioreceptive surface materials in the construction sector is difficult because there are no standardized methodological approaches for measuring said bioreceptivity. Therefore, the long-term. ahn is proposing a suitable measurement concept combining material Science and biology. Among other things, the intrinsic Substrate property pH value is expected to have a significant influence on biological colonization. In the current contribution the focus lies on the theoretical approach and design of experiment regarding this parameter. Available experimental data will be presented. T2 - 77th RILEM Annual Week and the 1st Interdisciplinary Symposium on Smart & Sustainable Infrastructures (ISSSI 2023) CY - Vancouver, Canada DA - 04.09.2023 KW - Bioreceptivity KW - Concrete KW - Surface pH measurement KW - Material characterization KW - Green Facade PY - 2023 UR - https://www.rilemweek2023.com/submissions/ SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-58304 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -