TY - CONF A1 - Lohrer, Christian T1 - Mythos oder Wahrheit - die kalte Pyrotechnik N2 - Beschreibung akktueller Gefährdungen beim Missbrauch von Pyrotechnik in Stadien, insbesondere Fackeln. Produktentwicklung "kalte Pyrotechnik" wurde bewertet im Hinblick auf Temperatur und Aerosolemissionen. T2 - 22. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 28.11.2022 KW - Pyrotechnik KW - Fackeln KW - Aerosole KW - Fussballstadien PY - 2022 AN - OPUS4-56448 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunert, Wiebke T1 - EU project ODYSSEUS - year 1 N2 - Vorstellung EU-Projekt ODYSSEUS zum Thema Home-Made-Explosives sowie erste Ergebnisse bzgl. Rezepten, Ausgangsstoffen und Home-Made-Explosives in diesem Zusammenhang. T2 - 22. Internationales Symposium des Bundeskriminalamtes für Sprengstoffermittelnde und Entschärfende unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen CY - Magdeburg, Germany DA - 28.11.2022 KW - Home-Made-Explosives KW - Precurser PY - 2022 AN - OPUS4-56449 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sanchez Olivares, G. A1 - Battig, Alexander A1 - Goller, Sebastian M. A1 - Rockel, Daniel A1 - Ramirez Gonzáles, V. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Imparting Fire Retardancy and Smoke Suppression to Leather during Tanning Processes N2 - Leather is considered a luxury good when used in seating and upholstery. To improve safety, flame retardancy in leather is usually achieved through various finishing processes such as spray or roller coating. These treatments require processing steps that cost time and are laborintensive. One avenue to achieving flame retardancy in leather is to add flame retardants during the tanning process. However, the influence on flame retardancy exerted by specific intumescent additives specifically added during leather tanning has yet to be investigated. This work explores the roles played by intumescent additive compounds in flame retarding leather when they are added during tanning instead of applied as a coating. Via a systematic investigation of various compound mixtures, the flame retardant effects in the condensed and the gas phases are elucidated. The results show a strong impact of melamine in the gas phase and of polyphosphates in the condensed phase. Their impact was quantified in fire and smoke analysis, showing a 14% reduction in the peak of heat release rate, strongly reduced burning lengths, and a 20% reduction in total smoke release compared to nontreated leather. These results illuminate the key role played by specific compounds in the flame retardancy of leather, particularly when they are added specifically during the tanning process instead of being applied as a coating. This method has great potential to reduce processing steps, lower costs, and improve material safety. KW - Leather KW - Fire protection KW - Intumescent additives KW - Smoke suppression PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-564777 DO - https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05633 SN - 2470-1343 VL - 7 IS - 48 SP - 44156 EP - 44169 PB - ACS AN - OPUS4-56477 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chan, Yin Y. A1 - Schartel, Bernhard T1 - It takes two to Tango: Industrial Benchmark PU-Foams with expandable Graphite/P-Flame Retardant Combinations N2 - Polyurethane foams (PUF) are generally flammable, so they are limited in some applications due to strict fire safety requirements. In this study, three distinct industrial benchmark polyurethane foams containing synergistic combinations of expandable graphite (EG) and phosphorous flame retardants (P-FR) were investigated one by one for their fire performance and smoke behavior. This paper aims to substantiate the hypothesis that the combination of EG and P-FR used in polyurethane foams yields a top-notch composite in terms of flame retardancy and smoke behavior by meeting the demanding requirement of low maximum average heat emission (MARHE) and smoke emission in a variety of applications, like advanced materials in construction, lightweight materials for railways, and more. KW - Polyurethane foam KW - Expandable graphite KW - Phosphorus flame retardant PY - 2022 SN - 0948-3276 SN - 0022-9520 VL - 75 IS - 6 SP - 39 EP - 46 PB - Hüthig AN - OPUS4-56501 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - TRGS 510 Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern N2 - Der Vortrag stellt die wesentlichen Inhalte sowie die wichtigsten Änderungen der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung T2 - Fachfortbildung im Umgang mit Chemikalien beim Bildungszentrum der Bundeswehr CY - Mannheim, Germany DA - 21.11.2022 KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - TRGS KW - Technische Regeln Gefahrstoffe KW - Arbeitsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-56365 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mund, M. A1 - Häßler, Dustin A1 - Schaumann, P. A1 - Hothan, Sascha A1 - Schartel, Bernhard T1 - Experimentelle Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit von reaktiven Brandschutzsystemen N2 - Reaktive Brandschutzsysteme finden im baulichen Brandschutz Anwendung zur Erhöhung des Feuerwiderstands von Stahlkonstruktionen. Neben den Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer können damit auch Ansprüche an die Ästhetik erfüllt werden. Die profilfolgende Applikation und die geringen Trockenschichtdicken der Produkte ermöglichen es, das filigrane Erscheinungsbild von Stahlkonstruktionen aufrechtzuerhalten. Neben der thermischen Schutzwirkung muss auch die Dauerhaftigkeit der Brandschutzbeschichtung sichergestellt werden. Die Bewertungsmethoden, die auf europäischer Ebene durch das EAD 350402-00-1106 zur Verfügung stehen, zielen auf eine Nutzungsdauer von zehn Jahren ab. Prüfverfahren für einen darüber hinausgehenden Zeitraum sind nicht beschrieben. In diesem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Bewitterung auf das Expansionsverhalten, zur thermischen Schutzwirkung und zu den während des Aufschäumens im Brandfall stattfindenden Reaktionen vorgestellt. Die Versuche wurden an einem wasserbasierten und einem epoxidharzbasierten reaktiven Brandschutzsystem durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens 20470 N erzielt. KW - Brandschutz KW - Reaktive Brandschutzsysteme KW - Brandversuche KW - Alterung KW - Dauerhaftigkeit PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/stab.202200063 SN - 0038-9145 VL - 92 IS - 2 SP - 93 EP - 102 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-56346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Composites in Fire and Flame N2 - Overview over the research results of the BAM in the field fire retardancy of composites. In different applications the flame retardancy of composites targets on different fire protection goals in the fire scenarios ignition, developing fire, and fully developed fire. Efficient solutions are tailored to pass a distinct fire test and to fit to a specific material. Flame inhibition as main flame retardancy mode of action combined with a minor mode of action in the condensed phase is general very efficient approach for composites. Alternatively residue design is demanded to achieve good results with only condensed phase mechanisms. Improving the fire stability asks for protective fire residues. T2 - Climate Change @ Fire Science Workshop CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - Composites in fire KW - Flame retarded composites KW - Fire stability KW - Phosphorous flame retardants KW - Residue design PY - 2022 AN - OPUS4-56299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Imani, A. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Nondestructive Evaluation of Bridges without Structural Plans for Load Rating Purposes N2 - According to the NBI database, more than 21,000 in-service U.S. bridges lack sufficient structural documentation necessary for analytical load rating. Among these are a significant proportion of older prestressed concrete bridges. Given the lack of documentation on the reinforcing layout, such structures cannot be load rated analytically and are often subject to engineering judgement as the basis for rating. Otherwise, the typical approach for load rating such bridges is to conduct costly proof load testing and destructive probing together with making conservative assumptions. Therefore, any improvement to current practices will benefit DOTs and taxpayers alike. Accurately reconstructed 3D images of the girders to reflect the internal reinforcement could mitigate the need for costly, if not impractical, destructive testing and proof load testing, and help reduce dependency on conservative assumptions. This study examines a comprehensive NDE approach using ultrasonic tomography and GPR to aid in gathering structural information for load rating purposes. Different types of AASHTO and hollow core girders were tested. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Ultrasound KW - Radar KW - Bridges KW - Load rating PY - 2022 AN - OPUS4-56356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manninger, Tanja T1 - Eco friendly stabilization of loam with calcined clay and potassium hydroxide – calorimetric background study N2 - The low calcination temperature for clays (600° C) and a low CO2 footprint compared to cement make them an interesting material. To find a stabilization method for loam using calcined clays, activation by alkalis was necessary. Therefore (and to keep the mixture environmentally friendly) KOH was used as alkali activator. It could be proven that the alkali activated polymer enhances water resistance of the loam mixture. T2 - First International RILEM Conference on Earthen Construction Fundamentals and Applications for a Circular Economy CY - Paris, France DA - 18.03.2022 KW - Loam KW - Alkali activation PY - 2022 SP - 44 EP - 47 CY - Paris AN - OPUS4-56393 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bernhardt, Y. A1 - Császár, L. A1 - Dengiz, N. A1 - Fuchs, M. A1 - Gaal, Mate A1 - Gautzsch, T. A1 - Gohlke, Dirk A1 - Hahn-Jose, T. A1 - Heckel, Thomas A1 - Hillger, W. A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Ilse, D. A1 - Kiel, M. A1 - Kornely, M. A1 - Labud, P. A. A1 - Marhenke, T. A1 - Schubert, F. A1 - Sommerhuber, R. A1 - Steinhausen, R. A1 - Szewieczek, A. A1 - Wachter, L. A1 - Waschkies, T. T1 - Characterization and verification of air-coupled ultrasonic probes N2 - This guideline was drafted following and complementing the norm ISO 22232-2:2020(E) to include air-coupled ultrasonic transducers. This document specifies the characteristics of probes used for non-destructive air-coupled ultrasonic testing with center frequencies above 20 kHz, with focusing or without focusing means. KW - Air-coupled ultrasound KW - Ultrasonic testing KW - Guideline KW - Probe KW - Characterization PY - 2022 SN - 978-3-947971-26-8 VL - Guideline US 08 SP - 1 EP - 23 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin ET - Edition September 2022 AN - OPUS4-56228 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battig, Alexander T1 - Flame Retardancy Forge on Sustainability - Fun, Food for Thought, Future N2 - This presentation outlines the role biogenic flame retardant fillers play in attaining sustainability goals associated with the bioeconomy. The talk presents biogenic waste compounds as flame retardant syngergists with phosphorus flame retardants in various polymers. T2 - Climate Change @ Fire Science Workshop CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - Sustainable KW - Flame retardancy KW - Bioeconomy PY - 2022 AN - OPUS4-56285 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Zündgefahren durch Funken-Grundlagen und Maßnahmen zum nichtelektrischen Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm DIN EN ISO 80079-36:2016 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten (Veranst.-Nr. VA22-00188-050-E) im Haus der Technik (HdT) - Außeninstitut der RWTH Aachen und der Universität Duisburg-Essen, 45127 Essen CY - Essen, Germany DA - 08.11.2022 KW - Schlagfunken KW - Schleiffunken KW - Reibfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Mechanischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-56211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lucassen, A. T1 - Performance of the standardized testing method for detonation fl ame arresters at increased pressure N2 - Detonation flame arresters are typically used as autonomous protection systems in industrial applications to prevent potential hazards associated with flammable and/ or explosive chemicals. To verify and examine the suitability of detonation flame arresters, a testing method originating from the DIN EN ISO 16852 standard is used, which is mainly designed for atmospheric conditions. In order to optimize the production capabilities, numerous industrial processes are taking place at pressures, temperatures, or oxygen concentrations beyond the ambient range, i.e. at non-atmospheric conditions and information on the performance of the regulated testing method are therefore required when the standard testing protocols are modified with regard to pressure, temperature or oxidizer. The main objective of this study is to develop an improved testing method for detonation flame arresters, which offers a higher reproducibility and moreover, an applicability under non-atmospheric conditions. Therefore, an interlaboratory comparison on the performance of in-line flame arresters for stable and unstable detonations is jointly conducted by the project partners (PTB, BAM, Braunschweiger Flammenfilter GmbH and IBExU GmbH). The experiments are performed according to the testing method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for different pressures before ignition and different explosion groups. The experimental data is analyzed in detail to further optimize the test method and to thus achieve an improved reproducibility of detonation tests at high pressures, especially regarding the deflagration to detonation transition. Potential ambiguities of the standardized testing method that might lead to the differing results at the different institutes are identified from the interlaboratory comparison and the test method is modified accordingly. Based on these results, an improved testing method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure a greater safety at process plants while handling combustibles. T2 - 39th International symposium on combustion CY - Vancouver, Canada DA - 24.07.2022 KW - Experimental tests KW - Flame arrester KW - Explosion protection PY - 2022 AN - OPUS4-56188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zinke, R. A1 - Wothe, K. A1 - Dugarev, D. A1 - Götze, O. A1 - Köhler, F. A1 - Schalau, Sebastian A1 - Krause, U. T1 - Uncertainty consideration in CFD-models via response surface modeling: Application on realistic dense and light gas dispersion simulations N2 - Major accidents in the process industry often lead to the release of light or dense gases, which can mean a thread to employees, local residents or to the environment. Possible scenarios are therefore analyzed and evaluated in advance for approval issues. There is a trend, where simple empirical models are being replaced with more complex numerical models. Gaussian dispersion models or models based on dimensional analysis approaches are for example, increasingly replaced by CFD simulations. The main reason for this is the potentially higher accuracy. However, usually scenarios using sharp parameter values are calculated, since comprehensive consideration of parameter distributions via Monte Carlo or Latin Hypercube Sampling fails due to the numerical effort. This includes the risk that the influence of uncertainties on the simulation results is not taken into account. Response surface methods offer an alternative, with which the CFD problem can be mapped onto an algebraic surrogate model. If this is sufficiently precise, parameter sampling can also be carried out with the surrogate as well, as shown in some publications. Previous investigations only demonstrated the basic principle using trivial dispersion models. In this paper two realistic CFD simulations from the plant safety area are considered: VOC emissions from a storage tank and near-ground dense gas emissions. The entire procedure of response surface determination and parameter studies was automated and parallelized for high-performance-computing, and is carried out on the underlying CFD grids. For the CFD simulations as well as for all visualizations, the commercial software ANSYS CFX and the open source software OpenFOAM were used. The aim of this paper is to demonstrate the method using industry-relevant applications as well as to show how this can be used in practical engineering applications. The quality of surrogate modeling, the numerical effort and advantages that can result from the procedure are discussed as well as advantages which may result from taking parameter uncertainties into account in safety studies. KW - CFD KW - Accidental release KW - Response surface methods KW - Air dispersion modeling PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2021.104710 SN - 0950-4230 VL - 75 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56887 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Coelho Lima, Isabela A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Titscher, Thomas A1 - Kadoke, Daniel A1 - Koutsourelakis, P.-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Bayesian inference for random field parameters with a goal-oriented quality control of the PGD forwardmodel's accuracy N2 - Numerical models built as virtual-twins of a real structure (digital-twins) are considered the future ofmonitoring systems. Their setup requires the estimation of unknown parameters, which are not directly measurable. Stochastic model identification is then essential, which can be computationally costly and even unfeasible when it comes to real applications. Efficient surrogate models, such as reduced-order method, can be used to overcome this limitation and provide real time model identification. Since their numerical accuracy influences the identification process, the optimal surrogate not only has to be computationally efficient, but also accurate with respect to the identified parameters. This work aims at automatically controlling the Proper Generalized Decomposition (PGD) surrogate’s numerical accuracy for parameter identification. For this purpose, a sequence of Bayesian model identification problems, in which the surrogate’s accuracy is iteratively increased, is solved with a variational Bayesian inference procedure. The effect of the numerical accuracy on the resulting posteriors probability density functions is analyzed through two metrics, the Bayes Factor (BF) and a criterion based on the Kullback-Leibler (KL) divergence. The approach is demonstrated by a simple test example and by two structural problems. The latter aims to identify spatially distributed damage, modeled with a PGD surrogate extended for log-normal random fields, in two different structures: a truss with synthetic data and a small, reinforced bridge with real measurement data. For all examples, the evolution of the KL-based and BF criteria for increased accuracy is shown and their convergence indicates when model refinement no longer affects the identification results. KW - Variational inference KW - Proper generalized decomposition KW - Goal-oriented KW - Digital twin KW - Random field PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-555755 DO - https://doi.org/10.1007/s00466-022-02214-6 SN - 1432-0924 SP - 1 EP - 22 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-55575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Weise, Frank ED - Stelzner, Ludwig ED - Dehn, F. T1 - 7th international workshop on concrete spalling due to fire exposure - Proceedings N2 - The fire-induced spalling behaviour of concretes has a huge effect on the fire resistance of concrete components. Therefore, fire performance must be taken into account in the design and dimensioning of concrete structures. The use of new types of concrete and different types of cement or binder must also be considered. Despite decades of research, the mechanisms underlying the spalling phenomenon are not yet fully understood. However, knowledge about these mechanisms is the prerequisite for predicting the spalling behaviour as accurately as possible. Experimental research from material characterisation on the micro scale up to full-sized fire tests as well as the simulation and modelling of fire-induced damage processes offer the opportunity to investigate the spalling behaviour of concrete. Thereby, a variety of influencing parameters must be regarded. Against this background, the effect of avoidance strategies can be evaluated. Since 2009, the International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure (IWCS) offers a platform to get in touch with researchers and practitioners, exchange the latest research results and newly acquired data from real fire scenarios, and discuss current developments in the field of concrete spalling. After the successful workshops in Leipzig (Germany), Delft (Netherlands), Paris (France), Borås (Sweden) and Sheffield (United Kingdom), the 7th International Workshop IWCS took place in Berlin at BAM. It provided insights into the work of two RILEM Technical Committees. Based on this, various results of screening tests and large-scale tests for the assessment of the fire-induced spalling behaviour of concretes were presented, taking into account a large number of influencing parameters. Further topics of the workshop were the analysis of the mechanisms for the spalling phenomenon as well as the modelling and simulation of the spalling processes. A large part of the workshop was devoted to the high-temperature behaviour of various types of concrete. The workshop was dedicated to Prof. Diederichs, who passed away on 20 January 2022. With his death, the spalling community lost an internationally renowned expert in the field of fire behaviour of concrete and reinforced concrete components. He played a decisive role in the design of all previous RILEM TCs on the high temperature and fire behaviour of concretes and reinforced concrete components. T2 - IWCS 2022 CY - Berlin, Germany DA - 12.10.2022 KW - High temperature behaviour of concretes KW - Concrete spalling due to fire exposure KW - Screening-tests KW - Large-scale tests KW - Mechanisms for the spalling phenomenon KW - Modelling and simulation KW - Fire behaviour of concretes PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560798 SP - 1 EP - 257 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. A1 - Braml, T. ED - Sykora, M. ED - Lenner, R. ED - de Koker, N. T1 - On the Treatment of Measurement Uncertainty in Stochastic Modeling of Basic Variables N2 - The acquisition and appropriate processing of relevant information about the considered system remains a major challenge in assessment of existing structures. Both the values and the validity of computed results such as failure probabilities essentially depend on the quantity and quality of the incorporated knowledge. One source of information are onsite measurements of structural or material characteristics to be modeled as basic variables in reliability assessment. The explicit use of (quantitative) measurement results in assessment requires the quantification of the quality of the measured information, i.e., the uncertainty associated with the information acquisition and processing. This uncertainty can be referred to as measurement uncertainty. Another crucial aspect is to ensure the comparability of the measurement results.This contribution attempts to outline the necessity and the advantages of measurement uncertainty calculations in modeling of measurement data-based random variables to be included in reliability assessment. It is shown, how measured data representing time-invariant characteristics, in this case non-destructively measured inner geometrical dimensions, can be transferred into measurement results that are both comparable and quality-evaluated. The calculations are based on the rules provided in the guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). The GUM-framework is internationally accepted in metrology and can serve as starting point for the appropriate processing of measured data to be used in assessment. In conclusion, the effects of incorporating the non-destructively measured data into reliability analysis are presented using a prestressed concrete bridge as case-study. T2 - International Probabilistic Workshop 2022 (IPW2022) CY - Stellenbosch, South Africa DA - 09.09.2022 KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - Measurement uncertainty PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556580 DO - https://doi.org/10.14311/APP.2022.36.0109 SN - 2336-5382 VL - 36 SP - 109 EP - 118 PB - Czech Technical University CY - Prague AN - OPUS4-55658 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klimek, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Rogge, Andreas T1 - Fire induced concrete spalling in combination with size effects N2 - The size effect has its origin in fracture mechanics and describes the formation as well as propagation of cracks in brittle and solid materials in dependence of the specimen size. However, the size effect in concrete spalling describes the damage behaviour on a macroscopic scale for different sized specimens in case of fire. Concrete spalling is a very complex and yet not fully understood phenomenon. To reduce the effort of fire tests to analyse the spalling behaviour of concrete mixtures, this study investigates the susceptibility to spalling for six different concrete mixtures and three specimen sizes. The sizes were divided in full scale slabs (1.8 m x 1.2 m x 0.3 m), intermediate scale cuboids (0.6 m x 0.6 m x 0.3 m) and small scale cylinders (Ø0.15 m x 0.3 m). For this purpose, a novel test set-up was built to test six intermediate scale or twelve small scale specimens simultaneously to ensure a similar heating regime for every specimen. All specimens were fire exposed on one side and remained unrestrained. A size effect occurred for four of the six concrete mixtures. Compared to the full scale specimens the spalling was reduced significantly for all smaller specimen sizes. Additionally, spalling did not occur for the small scale specimens. The results show that the specimen size is an essential parameter to investigate the susceptibility to spalling of a concrete mixture. For future investigations the testing conditions must be adjusted for the intermediate scale specimens to recreate the conditions of the slabs. KW - Concrete KW - Spalling KW - Size effect KW - Fire test PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559231 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-022-02051-2 VL - 55 IS - 8 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-55923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Maack, Stefan A1 - Taffe, A. T1 - Approach to the development of a model to quantify the quality of tendon localization in concrete using ultrasound N2 - Each engineering decision is based on a number of more or less accurate information. In assessment of existing structures, additional relevant information collected with on-site inspections facilitate better decisions. However, observed data basically represents the physical characteristic of interest with an uncertainty. This uncertainty is a measure of the inspection quality and can be quantified by expressing the measurement uncertainty. The internationally accepted rules for calculating measurement uncertainty are well established and can be applied straightforwardly in many practical cases. Nevertheless, the calculations require the occasionally time-consuming development of an individually suitable measurement model. This contribution attempts to emphasize proposals for modelling the non-destructive depth measurement of tendons in concrete using the ultrasonic echo technique. The proposed model can serve as guideline for the determination of the quality of the measured information in future comparable inspection scenarios. T2 - International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Kapstadt, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Reliability KW - Measurement Uncertainty KW - Non-Destructive Testing KW - Existing Concrete Structures PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559927 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/202236403007 SN - 2261-236X VL - 364 SP - 1 EP - 8 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis, France AN - OPUS4-55992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mendler, A. A1 - Döhler, M. A1 - Hille, Falk T1 - Detecting changes in boundary conditions based on sensitivity-based statistical tests N2 - Structural health monitoring is a promising technology to automatically detect structural changes based on permanently installed sensors. Vibration-based methods that evaluate the global system response to ambient excitation are suited to diagnose changes in boundary conditions, i.e., changes in member prestress or imposed displacements. In this paper, these changes are evaluated based on sensitivity-based statistical tests, which are capable of detecting and localizing parametric structural changes. The main contribution is the analytical calculation of sensitivity vectors for changes in boundary conditions (i.e., changes in prestress or support conditions) based on stress stiffening, and the combination with a numerically efficient algorithm, i.e., Nelson’s method. One of the main advantages of the employed damage diagnosis algorithm is that, although it uses physical models for damage detection, it considers the uncertainty in the data-driven features, which enables a reliabilitybased approach to determine the probability of detection. Moreover, the algorithm can be trained and the probability of detecting future damages can be predicted based on data and a model from the undamaged structure, in an unsupervised learning mode, making it particularly relevant for unique structures, where no data from the damaged state is available. For proof of concept, a numerical case study is presented. The study assesses the loss of prestress in a two-span reinforced concrete beam and showcases suitable validation approaches for the sensitivity calculation. T2 - International Symposium on Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE 2022) CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Nelson’s method KW - Global ambient vibrations KW - Asymptotic local approach KW - Sensitivity vectors KW - Probability of detection KW - Stress stiffening PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-566632 DO - https://doi.org/10.58286/27311 SN - 1435-4934 VL - 27 IS - 9 SP - 1 EP - 13 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-56663 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xie, Yongliang A1 - Lv, Na A1 - Huang, Yan A1 - Wu, Dejian A1 - Gong, Liang A1 - Yang, Xufeng A1 - Zeng, Yikai T1 - Comparative analysis on temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional fossil-fueled vehicle fires in the tunnel under longitudinal ventilations N2 - Vehicle fires in the tunnel are a great threat to the safe operation of the tunnel. Due to the rapid development of the hydrogen economy, the fire due to the hydrogen leakage could not be avoided and may bring great damage to the passengers and infrastructure. Due to the large difference between pool fires of traditional fossil-fueled and jet fires of hydrogen-powered vehicles, it is in doubt whether the existing longitudinal ventilation design could still be effective for the safety issue of hydrogen powered vehicles. To solve this problem, it is necessary to compare temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional vehicle fires with and without longitudinal ventilations. In present work, we conducted a numerical investigation to discuss the different temperature distributions of traditional and hydrogen-fueled vehicle fires. Results indicate that the high temperature zone of the pool fire only exists above the ceiling of the vehicle. For hydrogen-powered vehicle fire, the high-speed hydrogen jet with the strong inertial force could push the hot smoke flows back to the ground. The ceiling temperature of hydrogen-powered vehicle fire is larger since hydrogen-powered vehicle has a larger heat release rate and the fire hazard of jet fires bring more danger compared with the pool fire. Although the temperature stratification is also obvious for the hydrogen-powered vehicle fire, the air temperature in the lower region could be heated and still high enough to bring a great damage to the passengers’ lives. This is quite different with the traditional pool fire. In addition, the critical ventilation velocity is also discussed. The theoretical equation could well predict the critical ventilation velocity of traditional vehicle fires. For hydrogen-powered vehicle fires, the critical ventilation velocity could reach up to 6 m/s. The theoretical equation could not well predict the critical ventilation velocity of hydrogen-powered vehicle fires due to exist of hydrogen jet fires. KW - Hydrogen fire KW - Tunnel KW - Longitudinal ventilation KW - Comparative study PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.05.203 SN - 0360-3199 VL - 47 IS - 57 SP - 24107 EP - 24118 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-62839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Steinbock, O. A1 - Hille, Falk A1 - Schmidt, S. A1 - Hofmann, Detlef T1 - Erfahrungen aus dem Rückbau der Brücke am Altstädter Bahnhof in der Stadt Brandenburg - Teil 2: Schadensmonitoring bei zerstörenden Versuchen N2 - Im Dezember 2019 wurden bei einer turnusmäßigen Inspektion der B 1-Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel massive und schnell voranschreitende Schäden festgestellt. Als Ursache für die Risse entlang der Längsträger wurde das Versagen eines signifikanten Anteils der Spanndrähte der konzentrierten Spannglieder vermutet. Die Brücke wurde umgehend für den Verkehr gesperrt und im Mai 2021 gesprengt. Im Vorfeld der Sprengung wurden durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) weiterführende Untersuchungen zum Schadensbild veranlasst, welche vom Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg koordiniert und in den Bauablauf integriert wurden. Das von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden erstellte Versuchskonzept ist Bestandteil des vorangestellten ersten Teils des Beitrags [1]. Hier im zweiten Teil werden ausgewählte Ergebnisse der umfangreichen versuchsbegleitenden Mess- und Monitoringmaßnahmen beschrieben, welche in Kooperation der HTW Dresden, der Bilfinger Noell GmbH sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführt wurden. N2 - A routine inspection of the B1 bridge at the Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel in December 2019 revealed massive and rapidly progressing damage. The cause of the cracks along the longitudinal girders was suspected to be the failure of a significant portion of the prestressing wires of the concentrated tendons. The bridge was immediately closed to traffic and demolished in May 2021. Prior to the demolition, the Federal Ministry for Digital and Transport (BMDV) initiated further investigations into the damage pattern, which were coordinated and integrated into the deconstruction process by the Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg. The test concept was developed by the Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTW) and is described in the previous article (Part 1). The article at present (Part 2) describes selected results of the extensive measurement and monitoring measures accompanying the tests. The Tests were carried out in cooperation with the HTW Dresden, Bilfinger Noell GmbH and the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). KW - Spannbetonbrücke KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission KW - Fotogrammetrie KW - Faseroptik KW - Stochastische Subspacebasierte Schadensdetektion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/best.202200052 SN - 1437-1006 VL - 117 IS - 8 SP - 581 EP - 589 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-55513 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Schmidt, S. A1 - Steinbock, O. T1 - Rückbau der Brücke Altstädter Bahnhof, Brandenburg/Havel - Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse N2 - Bei einer turnusmäßigen Inspektion der B1 Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel wurden im Dezember 2019 Risse und Hohlstellen entlang der Längsträger festgestellt. Als Ursache wurde das Versagen eines signifikanten Anteils der Spanndrähte der konzentrierten Spannglieder vermutet. Die Brücke wurde umgehend für den Verkehr gesperrt und nach weiteren, umfassenden Untersuchungen im Mai 2021 abgebrochen. Um die Sicherheit des unter der Brücke geführten Verkehrs zu gewährleisten, wurde die Brücke unter anderem mit einem Schallemissionsmesssystem überwacht. Mit diesem Verfahren ist es möglich, Spanndrahtbrüche zuverlässig zu detektieren und zu lokalisieren. In dem gut einjährigen Überwachungszeitraum wurden mehr als einhundert Spanndrahtbrüche detektiert, die in einigen Bereichen der Brücke besonders konzentriert auftraten. Vor dem Abbruch der Brücke war es möglich, den Nachweis der Detektion von Spanndrahtbrüchen mit der Schallemissionsanalyse und ihre Ortungsgenauigkeit anhand von künstlich erzeugten Drahtbrüchen zu validieren. Weiterhin konnte das sichtbare Schadensbild, Längsrisse und Hohlstellen über den Spannkanälen, auf die lokale Schädigung der Spanndrähte zurückgeführt werden. Derzeit wird ein Merkblatt erarbeitet, in dem die Erfahrungen in der bisherigen Anwendung der Schallemissionsanalyse zum Monitoring von Spanndrahtbrüchen zusammengefasst werden. In diesem Beitrag werden die Grundlagen der Schallemissionsanalyse und die Ergebnisse der Validierungsversuche an der Brücke in Brandenburg dargestellt. Weiterhin werden die Vorteile und Grenzen der Brückenüberwachung mittels Schallemissionsanalyse sowie Maßnahmen zur Sicherstellung der Qualität und der Zuverlässigkeit diskutiert. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Esslingen, Germany DA - 05.09.2022 KW - Spannbeton KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission KW - Brücke PY - 2022 SN - 978-3-8169-3549-0 SN - 978-3-8169-0125-9 SP - 549 EP - 553 PB - expert verlag - Narr Francke Attempto Verlag GmbH + Co. KG AN - OPUS4-55685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - B1 - Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel - Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse N2 - Bei einer turnusmäßigen Inspektion der B1 Brücke am Altstädter Bahnhof in Brandenburg an der Havel wurden im Dezember 2019 Risse und Hohlstellen entlang der Längsträger festgestellt. Als Ursache wurde das Versagen eines signifikanten Anteils der Spanndrähte der konzentrierten Spannglieder vermutet. Die Brücke wurde umgehend für den Verkehr gesperrt und nach weiteren, umfassenden Untersuchungen im Mai 2021 abgebrochen. Um die Sicherheit des unter der Brücke geführten Verkehrs zu gewährleisten, wurde die Brücke unter anderem mit einem Schallemissionsmesssystem überwacht. Mit diesem Verfahren ist es möglich, Spanndrahtbrüche zuverlässig zu detektieren und zu lokalisieren. In dem gut einjährigen Überwachungszeitraum wurden mehr als einhundert Spanndrahtbrüche detektiert, die in einigen Bereichen der Brücke besonders konzentriert auftraten. Vor dem Abbruch der Brücke war es möglich, den Nachweis der Detektion von Spanndrahtbrüchen mit der Schallemissionsanalyse und ihre Ortungsgenauigkeit anhand von künstlich erzeugten Drahtbrüchen zu validieren. Weiterhin konnte das sichtbare Schadensbild, Längsrisse und Hohlstellen über den Spannkanälen, auf die lokale Schädigung der Spanndrähte zurückgeführt werden. Derzeit wird ein Merkblatt erarbeitet, in dem die Erfahrungen in der bisherigen Anwendung der Schallemissionsanalyse zum Monitoring von Spanndrahtbrüchen zusammengefasst werden. In diesem Beitrag werden die Grundlagen der Schallemissionsanalyse und die Ergebnisse der Validierungsversuche an der Brücke in Brandenburg dargestellt. Weiterhin werden die Vorteile und Grenzen der Brückenüberwachung mittels Schallemissionsanalyse sowie Maßnahmen zur Sicherstellung der Qualität und der Zuverlässigkeit diskutiert. T2 - 5. Brückenkolloquium CY - Esslingen, Germany DA - 05.09.2022 KW - Spannbetonbrücke KW - Spannstahlbruch KW - Schallemission KW - Fotogrammetrie KW - Faseroptik PY - 2022 AN - OPUS4-55686 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias T1 - Internal water-repellent treatment - a novel strategy for mitigating alkali-aggregate reaction in concrete road pavements N2 - To prevent future alkali-aggregate reaction (AAR) damage, which has occurred frequently in the German highway 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 - Lisbon, Portugal DA - 31.05.2022 KW - Concrete pavements KW - Internal water-repellent treatment KW - Preventive measures KW - Testing for potential alkali-aggregate reaction PY - 2022 AN - OPUS4-55185 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc A1 - Makris, Ralf ED - Aign, J. T1 - Reinforcement bar and reinforcement bar splicing systems under impact loading – Experimental tests and test specification N2 - Reinforced concrete is a widely used material for power generation structures, where load scenarios like impact loadings need to be considered. In this context mechanical splicing systems for the connection of reinforcement bars are of specific interest and impact resistance for the splicing systems has to be verified. High speed tensile tests need to be performed on splicing systems for reinforcement bars to confirm the capability of the coupler to resist impact loading. Furthermore, the ability of the reinforcement steel to dissipate energy by ductile behaviour with pronounced plastic strains should be confirmed by these tests. During the last decades comprehensive experiences were developed at BAM performing high speed tensile tests on reinforcement bars as well as on several splicing systems. For the lack of available standards defining these tests in detail an appropriate test procedure was developed and continuously optimized during this period at BAM. The test procedure is partially based on testing principles adapted from available standards. The main intention behind this test procedure is to perform high-speed tensile tests with a specific constant strain rate generated at the specimen. Furthermore, main objective was to establish a procedure to guarantee the comparability of test results for different diameter of reinforcement as well as for different types of couplers. Besides the pure execution of the high-speed tensile tests, the test specification also declares how to evaluate the measurements and the test results. Finally, some typical results will be presented in this contribution. T2 - SMIRT 26 CY - Potsdam, Germany DA - 10.07.2022 KW - Impact KW - Coupler systems KW - High-speed KW - Reinforcement PY - 2022 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-55422 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Efficient model identification using a PGD forward model - Influence of surrogate accuracy and converergence approach N2 - There is a rising attention of using numerical models for effcient structural monitoring and ensuring the structure's safety. Setting up virtual models as twin for real structures requires a model identification process calculating the unknown model parameters, which mostly are only indirectly measurable. This is a computationally very costly inverse optimization process, which often makes it unfeasible for real applications. Effcient surrogate models such as reduced order models can be used, to overcome this limitation. But the influence of the model accuracy on the identification process has then to be considered. The aim is to automatically control the influence of the model's accuracy on the identification. Here, a variational Bayesian inference approach[3] is coupled with a reduced forward model using the Proper Generalized Decomposition (PGD) method. The influence of the model accuracy on the inference result is studied and measured. Therefore, besides the commonly used Bayes factor the Kullback-Leibler divergences between the predicted posterior pdfs are proposed. In an adaptive inference procedure, the surrogate's accuracy is iteratively increased, and the convergence of the posterior pdf is analysed. The proposed adaptive identification process is applied to the identification of spatially distributed damage modeled by a random eld for a simple example with synthetic data as well as a small, reinforced bridge with real measurement data. It is shown that the proposed criteria can mirror the influence of the model accuracy and can be used to automatically select a suffciently accurate surrogate model. T2 - The 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - Model order reduction KW - Model identification KW - Bayes factor KW - PGD KW - Kullback-Leibner divergence PY - 2022 AN - OPUS4-55112 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph T1 - Fugenfüllungen - Anforderungen, Eigenschaften, Prüfungen, Dauerhaftigkeit N2 - Fugenfüllungen im kommunalen Stadtstrassenbau unterliegen besonderen mechanischen Beanspruchungen. Hier kommt es bereits bei der Planung darauf an, Fugenausführungen und insbesondere Fugenfüllstoffe bewusst nach ingenieurtechnischen Gesichtspunkten auszuwählen. Dazu ist das ingenieurtechnische Verständnis der relevanten Fugenfüllstoffe - Funktionsweise, Leistungskriterien, Prüfungen, Dauerhaftigkeit - von entscheidender Bedeutung. Der Vortrag erläutert nicht nur die maßgebenden Fugenfüllstoffe unter den vorgenannten Schwerpunkten, sondern stellt auch das Verständnis zu den Rahmenbedingungen, Grundlagen und Wirkmechanismen des entsprechenden technischen Regelwerkes her. Neueste Entwicklungen werden den Praxisvertretern näher gebracht und erläutert. Die Zusammenhänge und Strategien zur Weiterentwicklung der „Betonstrasse der Zukunft“ werden diskutiert und dargestellt. T2 - Qualitätsgemeinschaft Städtischer Strassenbau (QGS) - Weiterbildung für technisches Führungspersonal CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2022 KW - Kommunale Infrastruktur KW - Betonfahrbahndecken KW - Qualitätssicherung KW - Verfügbarkeit PY - 2022 AN - OPUS4-55070 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Patrick A1 - Helmrich, M. A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Baeßler, Matthias A1 - Lorelli, S. A1 - Morgenthal, G. T1 - Maintalbrücke Gemünden: Bauwerksmonitoring und -identifikation aus einem Guss T1 - Maintalbrücke Gemünden – Integrated structural health monitoring and UAS diagnostics N2 - Die Infrastruktursysteme der Industriestaaten erfordern heute und in Zukunft ein effizientes Management bei alternder Bausubstanz, steigenden Lasten und gleichbleibend hohem Sicherheitsniveau. Digitale Technologien bieten ein großes Potenzial zur Bewältigung der aktuellen und künftigen Herausforderungen im Infrastrukturmanagement. Im BMBF-geförderten Projekt Bewertung alternder Infrastrukturbauwerke mit digitalen Technologien (AISTEC) wird untersucht, wie unterschiedliche Technologien und deren Verknüpfung gewinnbringend eingesetzt werden können. Am Beispiel der Maintalbrücke Gemünden werden ein sensorbasiertes Bauwerksmonitoring, bildbasierte Inspektion mit durch Kameras ausgestatteten Drohnen (UAS) und die Verknüpfung digitaler Bauwerksmodelle umgesetzt. Die aufgenommenen Bilder dienen u. a. als Grundlage für spätere visuelle Anomaliedetektionen und eine 3D-Rekonstruktion, welche wiederum für die Kalibrierung und Aktualisierung digitaler Tragwerksmodelle genutzt werden. Kontinuierlich erfasste Sensordaten werden ebenfalls zur Kalibrierung und Aktualisierung der Tragwerksmodelle herangezogen. Diese Modelle werden als Grundlage für Anomaliedetektionen und perspektivisch zur Umsetzung von Konzepten der prädiktiven Instandhaltung verwendet. Belastungsfahrten und historische Daten dienen in diesem Beitrag der Validierung von kalibrierten Tragwerksmodellen. N2 - Infrastructure systems of industrialised countries today and in the future require efficient management with an ageing stock, increasing loads while simultaneously maintaining a high level of safety. Digital technologies offer great potential for the current and future challenges in infrastructure management. The BMBF-funded project AISTEC is investigating how the individual technologies and their interconnection can be used beneficially. With the Maintalbrücke in Gemünden as an exemplary application, sensor-based structural monitoring, image-based inspection using unmanned aircraft systems (UAS) equipped with cameras and the integration of digital structural models are being implemented. The recorded images serve, among others, as basis for subsequent anomaly detection and a 3D reconstruction, which in turn are used for updating digital structural models. Continuously recorded sensor data is used to update the parameters of the structural models, which in turn provide the basis for predictive maintenance. Load tests are used to validate the models. KW - Bauwerksüberwachung KW - Strukturmonitoring KW - Structural Health Monitoring KW - Modell-Update KW - UAS KW - Belastungstest KW - Structural system identification KW - Structural health monitoring KW - Model update KW - UAS KW - Load tests PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-554924 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202100102 SN - 0932-8351 VL - 99 IS - 3 SP - 163 EP - 172 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-55492 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Untersuchung der Witterungsbeständigkeit komplexer Funktionalitäten von Polymerwerkstoffen durch künstliche Bewitterung: Flammschutz N2 - In den letzten Jahrzehnten wurde die Degradation der polymeren Matrix von flammgeschützten Polymeren eingehend untersucht. Erst in den letzten Jahren jedoch hat sich die Frage der Lebensdauer der Funktionalität des Flammschutzes selbst als wichtige Fragestellung herauskristallisiert, z.B. bei Kabeln. Deshalb sollte diese Fragestellung durch systematisch-variierte künstliche Klima- und Bewitterungstests an flammgeschützten Polymerwerkstoffen untersucht werden T2 - 50. Jahrestagung der Gesellschaft für Umweltsimulation (GUS) CY - Online meeting DA - 23.03.2022 KW - Flammschutz KW - Witterungsbeständigkeit KW - Langzeitbeständigkeit KW - UV KW - E&E PY - 2022 AN - OPUS4-54541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard T1 - Bio, Waste, Non-vegan – Fun, Food for Thought, or Future N2 - Overview of the state of the art and current trends with the main topics: - renewable sources in flame retardant polymers (flame retarded bio-polymers and biocomposites; bio-flame retardants, renewable adjuvants from industrial waste) - flame retardancy meets sustainability - concepts between analogy and out-of-the-box. T2 - 18th SKZ International Conference on Trends in Fire Safety and InnovativeRFlame retardants for Plastics CY - Würzburg/Rottendorf, Germany DA - 27.09.2022 KW - Bio-polymer KW - Bio-composite KW - Renewable source KW - Renewable adjuvants KW - Vitrimer KW - Bio-flame retardant PY - 2022 AN - OPUS4-55840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander T1 - Brillouin optical frequency-domain analysis for structural health monitoring N2 - We present our achievements in the development of distributed fiber optic sensing systems based on Brillouin optical frequency-domain analysis for structural health monitoring. The focus of the applications is on the gapless monitoring of geotechnical structures, large area infrastructures and electrical grids. The work includes the latest use of machine learning algorithms to reduce measurement time by coexistent increasing the measurement accuracy. T2 - 4th Workshop on Optomechanics and Brillouin Scattering CY - Erlangen, Germany DA - 14.06.2022 KW - Distributed sensing KW - BOFDA KW - Optical fiber sensor KW - Brillouin distributed fiber sensor PY - 2022 AN - OPUS4-55173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Recknagel, Christoph A1 - Eilers, M. A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Borchers, R. A1 - Commer, T. A1 - Gallai, G. A1 - Goldschmidt, M. A1 - Habiger, D. A1 - Karczewski, B. A1 - Koll, R.-J. A1 - Lorenz, S. A1 - Marossow, H. A1 - Rossi, M. A1 - Schneider, T. A1 - Seiffart, J. A1 - Staeck, M. A1 - Stark, S. A1 - Wehner, H. A1 - Willand, E. T1 - Hinweise für die Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Poyurea oder Polyurethan für Ingenieurbauten - H FüPP N2 - Diese Hinweisbroschüre erläutert allgemeine Planungsvoraussetzungen und Dimensionierungsregelungen, Baugrundsätze und Zulassungsbedingungen zur Anwendung innovativer Belagsdehnfugensysteme (Fahrbahnübergangskonstruktionen) in hochbeanspruchten Verkehrsflächen des Bundesfernstraßenbereiches. Alle planungsrelevanten, baustoffrelevanten, versuchstechnische, qualitätssichernden und baupraktischen Aspekte werden zur Unterstützung der Straßenbauverwaltungen, der Lieferfirmen und Ausführungsbetriebe erläutert. Die Veröffentlichung stellt eine technische Analyse aus Erfahrungssammlungen und Auswertung praktischer Erkenntnisse dar. KW - Brückenbeläge KW - Fahrbahnübergänge KW - Dehnfugenkonstruktionen KW - technische und technologische Anforderungen PY - 2022 SN - 978-3-86446-355-6 VL - 778 SP - 1 EP - 47 PB - Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen CY - Köln AN - OPUS4-59374 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Eilers, M. A1 - Recknagel, Christoph T1 - Hinweise und Erläuterungen zu den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten Teil 6: Bauwerksausstattung Abschnitt 7: Fahrbahnübergänge aus Asphalt (ZTV-ING 6-7) sowie den TL BEL-FÜ und den TP BEL-FÜ N2 - Dieses Wissensdokument führt zu den Vertragstexten der früheren ZTV BEL-FÜ (ZTV-ING 8-2) und heutigen ZTV-ING Teil 6 Abschnitt 7 aus und erläutert die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 6: Bauwerksausstattung, Abschnitt 7: Fahrbahnübergänge aus Asphalt“. Dabei geht es insbesondere um Fugen von Ingenieurbauwerken des Verkehrswegebaus, die quer oder in einem bestimmten Winkel zur Fahrbahn verlaufen und befahren werden. Diese Fugen müssen deshalb einerseits in fahrtechnischem Sinne verschlossen werden, damit die Fahrzeuge den Spalt störungsfrei und verkehrssicher überqueren können. Andererseits ist ein Fugenverschluss zum Schutz des Tragwerks vor Feuchte- oder Schadstoffbeanspruchung (Korrosionsgefahr) erforderlich. Je nach Größe des Fugenspaltes und der auftretenden Bewegungen müssen die Fugenfüllungen unterschiedlich ausgebildet werden, um die überquerenden Lasten sicher in das Tragwerk abzuleiten. Bauteile oder Konstruktionen, die diese verkehrstechnische Aufgabe übernehmen, werden allgemein als Fahrbahnübergänge bezeichnet. Die H ZTV-ING 6-7 ersetzen die „Hinweise und Erläuterungen zu den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt in Belägen auf Brücken und anderen Ingenieurbauwerken aus Beton“, Ausgabe 2001. Die Überarbeitung der „Hinweise und Erläuterungen“ wurde aufgrund der Überarbeitung der ZTV-ING 6-7 erforderlich. Außerdem wurden in den Hinweisen neue Entwicklungen in den Bereichen der Fahrbahnübergänge aus Asphalt mit größeren Einbaubreiten und dehnungsverteilenden Einbauten, der Belagsdehnfugen sowie des Oberflächenabschlusses mit GFK-Platten berücksichtigt. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweise KW - Dehnfugen PY - 2022 SN - 978-3-86446-329-7 VL - 780/4 SP - 1 EP - 35 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-54858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Fladt, Matthias A1 - Meyer, I. T1 - Bewertung der Innenhydrophobierung von Fahrbahndeckenbetonen als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie T1 - Evaluation of internal water-repellent treatment of concrete pavements as a novel AAR preventive measure N2 - Zur Nutzbarmachung grenzwertig alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen für Betonfahrbahndecken wurde basierend auf einer Literaturrecherche die Eignung von je einem Innenhydrophobierungsmittel auf der Basis eines Kalziumstearats (HM-A), eines Silan-Siloxan-Gemisches (HM-B) sowie eines der Vertraulichkeit unterliegenden Wirkstoffs (HM-C) für die neuartige AKR-Vermeidungsstrategie untersucht. Die Basis für die Eignungsuntersuchungen bildeten die Rezepturen im ARS 04/2013 für den OB (D>8)/UB sowie für den OB 0/8. Zur Herausarbeitung des Einflusses des Hydrophobierungsmittels auf die schädigende AKR fand in der groben Kornfraktionen ein alkaliempfindlicher Grauwackesplitt Anwendung. Aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkung zwischen dem LP-Bildner und dem Hydrophobierungsmittel wurde seine Dosierung beim HM-A reduziert sowie beim HM-B geringfügig und beim HM-C um ein Vielfaches erhöht. Ausgehend von den ausgewählten Rezepturen mit den unterschiedlichen Hydrophobierungsmitteln wurden bei den Untersuchungen u.a. folgende Erkenntnisse gewonnen: • Nachweis der Funktionalität aller drei Hydrophobierungsmittel im Festbeton durch signifikant reduzierte kapillare Aufnahme der Prüflösung. • Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und des Frost-Tausalzwiderstands des OB (D>8)/UB bei Zugabe aller Hydrophobierungsmittel. • Verzicht auf den Einsatz des HM-A im OB (D>8)/UB aufgrund drastischer Verschlechterung der Verarbeitbarkeit des Frischbetons und hohem Festigkeitsverlust. • Verzicht auf den Einsatz des HM-B im OB (D>8)/UB aufgrund der Überschreitung des Dehnungsgrenzwerts nach dem 9. bzw. 10. Zyklus (mit bzw. ohne zyklischer Vorschädigung) und der einhergehenden starken Abwitterung bei der KWL mit NaCl-Lösung. • Nachweis nachhaltiger Verminderung schädigender AKR in beiden Betonarten mit HM-C in Klimawechsellagerung und 60°C-Betonversuch mit externer Alkalizufuhr, allerdings zu Lasten der mechanischen Eigenschaften und des Frost-Tausalz-Widerstands. Fazit: Bei geeigneter Wirkstoffauswahl hat die Innenhydrophobierung das Potenzial für die Nutzbarmachung grenzwertiger Gesteinskörnung. Ihre Überführung in die Praxis erfordert jedoch eine weitere ganzheitliche Optimierung der Baustoffperformance. Das schließt auch die Verifizierung gezielter betontechnologischer Maßnahmen zur Verminderung der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und des Frost-Tausalz-Widerstandes ein. N2 - In order to enable utilization of borderline-acceptable alkali-sensitive aggregates for concrete road pavements, the applicability of an internal hydrophobic treatment for a novel alkali-aggregate reaction (AAR) preventive measure was investigated. On the basis of a literature review, a calcium stearate (HM-A), a silane-siloxane emulsion (HM-B) and an active agent (HM-C), which is subject to confidentiality, were investigated. The mix designs from ARS 04/2013 for OB (D>8)/UB as well as for OB 0/8 formed the basis for the qualification tests. In order to shed light on the influence of the hydrophobic agent on the damaging AAR, alkali-sensitive greywacke chippings were used as the coarse grain aggregates. Due to the varying interaction between the air-entraining agent and the hydrophobic agent, the hydro-phobic agent dosage was reduced for HM-A, increased slightly for HM-B and increased many times over for HM-C. Based on the selected concrete mixes with the different hydrophobic agents the following findings were obtained: • Proof of the functionality of all three hydrophobic agents in hardened concrete by significantly reduced capillary absorption of the test solution. • Deterioration of the mechanical properties and the resistance to freeze-thaw with de-icing salt of the OB (D>8)/UB through the addition of all hydropho-bic agents. • The use of HM-A in OB (D>8)/UB should be avoided because of drastic deterioration of the workability of the fresh concrete and significant loss of strength. • The use of HM-B in OB (D>8)/UB was abandoned due to the exceeding of the expansion limit value from the 9th or 10th cycle onwards (with or without cyclical pre-damage) and the accompanying severe scaling during the cyclic climate storage test (CCST) with NaCl solution. • Proof of sustainable reduction of harmful AAR in both types of concrete with HM-C in CCST and 60°C concrete prism tests with external alkali supply. The disadvantage is deterioration of the mechanical properties and the resistance to freeze-thaw with de-icing salt. Conclusion: With a suitable selection of hydrophobic agent, internal waterrepellent treatment has the potential to enable utilization of borderline-acceptable alkali-sensitive aggregates. However, its transfer into practice re-quires a further holistic optimization of the building material performance. This includes the verification of specific concretetechnological measures to improve both, the mechanical properties and the resistance to freeze-thaw with de-icing salt. KW - Tausalzeintrag KW - Betonfahrbahndecke KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion PY - 2022 SN - 978-3-95606-643-6 SN - 0344-0788 VL - 1141 SP - 1 EP - 281 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54757 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - von Werder, Julia A1 - Manninger, Tanja A1 - Maier, Bärbel A1 - Fladt, Matthias A1 - Simon, Sebastian A1 - Gardei, Andre A1 - Höhnel, Desirée A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meng, Birgit T1 - A multiscale and multimethod approach to assess and mitigate concrete damage due to alkali-silica reaction N2 - Alkali-silica reaction (ASR) is a chemical reaction within concrete which can lead over time to cracking and spalling. Due to the complexity of the problem, it still causes damage to concrete constructions worldwide. The publication aims to illustrate the interdisciplinary research of the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) within the last 20 years, considering all aspects of ASR topics from the macro to the micro level. First, methods for characterization and assessment of ASR risks and reaction products used at BAM are explained and classified in the international context. Subsequently the added value of the research approach by combining different, preferably nondestructive, methods across all scales is explained using specific examples from a variety of research projects. Aspects covered range from the development of new test-setups to assess aggregate reactivity, to analysis of microstructure and reaction products using microscopical, spectroscopical and X-ray methods, to the development of a testing methodology for existing concrete pavements including in-depth analysis of the visual damage indicator and the de-icing salt input using innovative testing techniques. Finally, research regarding a novel avoidance strategy that makes use of internal hydrophobization of the concrete mix is presented. KW - Mitigation strategies KW - Concrete KW - Damage analysis KW - Alkali silica reaction KW - Road pavement KW - Accelerated testing KW - Non-destructive testing KW - Microstructure PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:101:1-2022052515100075090235 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101346 SN - 1527-2648 VL - 24 IS - 6 SP - 1 EP - 36 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin T1 - HYTEGRA - Hydrothermalgranulate - Rohstoffliches Recycling von Mauerwerkbruch N2 - Ziel des Projekts HYTEGRA ist die Herstellung leichter Gesteinskörnungen durch hydrothermale Behandlung quarz- und kalkreicher Reststoffe. Als Ausgangsstoffe dienen heterogener Mauerwerkbruch aus Bau- und Abbruchabfällen als SiO2-Träger und Papierasche aus dem Altpapierrecycling als CaO-Träger. Für beide Reststoffe besteht derzeit ein Verwertungsdefizit. Das Verfahren beruht auf der Idee des rohstofflichen Recyclings, d. h. die chemisch-mineralogischen Stoffeigenschaften werden für die hydrothermale Stoffumwandlung genutzt. Bei der Härtung der Hydrothermalgranulate bilden sich Calciumsilicathydrat-Phasen (CSH) aus der Reaktion zwischen Quarzpartikeln und Kalk im Autoklav bei 200 °C und 16 bar Sattdampf. T2 - Innovationstag Mittelstand des BMWK am 22. Juni 2022 CY - Berlin, Germany DA - 23.06.2022 KW - Mauerwerkbruch KW - Papierasche KW - Rohstoffliches Recycling KW - Leichte Gesteinskörnung KW - Bodenfilter PY - 2022 AN - OPUS4-55552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baeßler, Matthias A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Wille, Frank T1 - Dynamisches Verhalten und Überwachung des Großen Fallturms der BAM in Horstwalde N2 - Falltürme sind Bauwerke, die als Versuchsanlagen sehr speziellen, impulsartigen Belastungen ausgesetzt sind. Am Fallturm auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) der BAM wurde bei Routineinspektionen eine Abnahme der strukturellen Integrität in Form von Vorspannungsverlusten in den Bolzen der Stahlverbindungen festgestellt. Um ein Verständnis für die zugrundeliegenden Trag- und Schädigungsmechanismen zu erlangen, wurde ein umfassendes Structural Health Monitoring (SHM) System geplant und am Bauwerk installiert unter Nutzung von digitalen Bauwerksmodellen. Für die Auslegung des Überwachungssystems, insbesondere aber zur Unterstützung der Untersuchung des Schädigungsprozesses, wurden Finite-Elemente-Modelle erstellt. Um sicherzustellen, dass die FE-Modelle das reale Tragwerksverhalten mit ausreichender Genauigkeit abbilden, mussten sie jedoch in Bezug auf die gemessenen Antworten des Tragwerks kalibriert werden. Der vorliegende Beitrag beschreibt experimentelle und numerische Untersuchungen zur Identifizierung des strukturellen Systems des Stahlrohrgitterturms in Vorbereitung einer Überwachungskampagne. Die Auswertung von gemessenen Schwingungen unter ambienter Anregung ermöglichte die Identifizierung der Eigenfrequenzen mehrerer globaler Schwingungsmoden des Fallturms. Zur Modellvalidierung wurde zunächst eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um die Parameter mit dem größten Einfluss zu ermitteln. Anschließend wurde ein evolutionärer Algorithmus (EA) zur Optimierung nach dem Prinzip der Minimierung der Differenzen zwischen gemessenen und simulierten charakteristischen Antworten eingesetzt. Das aktualisierte Modell wurde schließlich an der dynamischen Reaktion der Turmstruktur infolge einer realen Falltest-induzierten Stoßbelastung validiert. Die Ergebnisse zeigten eine gute Übereinstimmung zwischen numerischen und experimentellen Ergebnissen. N2 - Drop test towers are structures subjected to very specific dynamic loadings. At the drop test tower at the Test Site Technical Safety (TTS) of BAM routine inspections revealed a decline of structural integrity in form of loss of pretension in bolts of structural steel connections. To get an understanding about the underlying damage mechanisms as well as to assure the structural safety in operation, a multifaceted Structural Health Monitoring (SHM) system was planned and installed at the structure with the help of digital models. For planning the monitoring system but especially for supporting the investigation of the damaging process finite element models are deployed. Though, to ensure the capability of the FE model to reproduce the real structural behavior in sufficient accuracy, it needs to be calibrated in respect to measured responses of the structure. The present contribution describes experimental and numerical investigations to identify the structural system of the steel tube lattice tower in preparation of the monitoring campaign. An ambient vibration test allowed the identification of the natural frequencies of several global vibrational modes of the drop test tower. For model updating first a sensitivity analysis is applied to identify the most influencing parameter. In succession a genetic algorithm was applied for optimization in the sense of minimization of the difference between measured and simulated characteristic responses. The updated model is finally validated on the dynamic response of the tower structure to a real drop test induced impact loading. The results showed a good agreement between numerical and experimental results though the robustness of the simulation should be improved by more sophisticated numerical modelling. T2 - 7. VDI-Fachtagung Baudynamik CY - Würzburg, Germany DA - 27.04.2022 KW - Großer Fallturm Horstwalde KW - Structural Health Monitoring KW - Belastungsversuch KW - Modalanalyse KW - Schwingungsdynamik KW - Finite Elemente Simulation PY - 2022 SN - 978-3-18-092379-6 SN - 978-3-18-102379-2 DO - https://doi.org/10.51202/9783181023792-265 SN - 0083-5560 VL - 2379 SP - 265 EP - 284 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-55472 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Hoppe, Johannes A1 - Eilers, M. T1 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1: Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn N2 - Die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen hat den „Abschnitt 1: Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn“ zu dem Teil 7: „Brückenbeläge“ der ZTV-ING überarbeitet und neu herausgegeben. Die Neuausgabe berücksichtigt die aktuellen Anforderungen durch die Europäische Normung bezüglich der Polymerbitumen-Schweißbahnen. Weitere Änderungen zur Vorgängerausgabe von 2003 wurden notwendig durch die Neuauflagen weiterer FGSV-Regelwerke, insbesondere der TL Bitumen-StB (FGSV 794), der ZTV Fug-StB (FGSV 897/1), der TL Fug-StB (FGSV 897/2), der TP Asphalt-StB (FGSV 756) und der E KvB (FGSV 727). Die ZTV-ING Teil 7 Abschnitt 1 führt insbesondere aus zu den Grundlagen des Brückenbelages, zur Ausführung und Qualitätssicherung sowie zur Herstellung unmittelbar auf Trog- und Tunnelsohlen aus Beton. Der Anhang enthält die „Vorgaben für die Prüfungen während der Bauausführung“ sowie das Formblatt „Protokoll über die Entnahme von Rückstellproben“ und eine tabellarische Zusammenstellung über „Art und Umfang sowie Anforderungen und Toleranzen für die Baustoffeinangsprüfungen“. Das Bundesverkehrsministerium hat mit seinem ARS 23/2021 zur Fortschreibung der ZTV-ING die Neuausgabe der Teils 7 Abschnitt 1 bekannt gemacht. Die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1: Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Polymerbitumen-Schweißbahn“, Ausgabe 2021 ersetzen die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten, Teil 7: Brückenbeläge, Abschnitt 1: Brückenbeläge auf Beton mit einer Dichtungsschicht aus einer Bitumen-Schweißbahn“, Ausgabe 2003. KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweise KW - PmB Schweißbahn KW - Technische Anforderungen PY - 2022 SN - 978-3-86446-323-5 VL - 782/2 SP - 1 EP - 31 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-54859 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kremberg, Jan T1 - Fire tests of carbon tension members for lightweight constructions N2 - Vorstellung der Brandversuche im Rahmen des Projektes NeZuCa an Carbonzuggliedern für den Brückenbau. T2 - ClimateChange@FireScience CY - Berlin, Germany DA - 10.11.2022 KW - Fire tests KW - Carbon KW - Lightweight constructions KW - Fire Science PY - 2022 AN - OPUS4-56302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Battig, Alexander A1 - Garfias González, Karla I. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Valorizing “non-vegan” bio-fillers: Synergists for phosphorus flame retardants in epoxy resins N2 - Sustainable, biogenic flame retardant adjuvants for epoxy resins are receiving increased focus. Zoological products like insects, bone meal, and eggshells are available in large quantities, but remain uninvestigated as functional fillers to epoxy resins, although they are potential synergists to flame retardants. The efficacy and flame retardancy of “non-vegan” additives in combination with flame retardants is investigated and the fire behavior and thermal decomposition of bio-sourced epoxy resin composites is characterized. By comparing the fire performance of composites containing flame retardants or fillers at varying loadings (5, 10, and 20%), their role as synergists that enhance the function of organophosphorus flame retardants in bio-epoxy composites is identified and quantified. Peak heat release rates were 44% lower in composites containing both filler and flame retardant versus those containing only flame retardants, and fire loads were reduced by 44% versus the pure resin, highlighting the ability of “non-vegan” fillers to function as synergists. KW - Flame retardancy KW - Synergy KW - Bio-composite KW - Epoxy resin KW - Biogenic KW - Renewable PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2022.109875 SN - 0141-3910 VL - 198 SP - 109875 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-54438 LA - eng 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 Prüfvorschriften für Fahrbahnübergänge aus Asphalt, TL/TP-ING - Teil 6, Abschnitt 7 N2 - Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweisen KW - Fahrbahnübergänge PY - 2022 SN - 978-3-86446-343-3 VL - 780/3 SP - 1 EP - 26 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-56218 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strommer, Bettina A1 - Battig, Alexander A1 - Frasca, Daniele A1 - Schulze, Dietmar A1 - Huth, Christian A1 - Böhning, Martin A1 - Schartel, Bernhard T1 - Multifunctional Property Improvements by Combining Graphene and Conventional Fillers in Chlorosulfonated Polyethylene Rubber Composites N2 - The incorporation of nanoparticles like multilayer graphene (MLG) into elastomeric composites boosts their technical performance, such as their mechanical behavior and electrical conductivity. Common filler types (carbon black (CB) and aluminum trihydroxide (ATH)) generally fulfill single, specific purposes and are often used in high loadings. CB typically reinforces rubber mechanically, while ATH increases flame retardancy. Small amounts of MLG reduce these high filler contents and maintain the multifunctional characteristics of rubber composites. In chlorosulfonated polyethylene (CSM) + ATH, an intrinsically flame-retardant rubber was designed to achieve the highest standards such as maximum average of heat emission (MARHE) <90 kW m−2, 3 phrMLG was substituted for 15 phr CB and/or 3 phr ATH via an industrially applicable processing approach. Replacing either CB or ATH resulted in a property profile that was multifunctionally improved in terms of features such as mechanical performance, reduced sorption, and flame retardance. MLG nanocomposites are reported to show promise as an industrially utilizable route to obtain multifunctional high-performance rubbers. KW - Nanocomposites KW - Rubber KW - Multilayer graphene KW - Flame retardancy KW - Synergy KW - Nanoparticles KW - Elastomers PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1021/acsapm.1c01469 SN - 2637-6105 VL - 4 IS - 2 SP - 1021 EP - 1034 PB - ACS Publ. CY - Washington, DC AN - OPUS4-54330 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fladt, Matthias 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 German highway 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 - 2022 AN - OPUS4-56870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weise, Frank A1 - Hüsken, Götz T1 - Ringversuch zum statischen Spaltzugversuch nach AL Sp-Beton N2 - Für die rechnerische Dimensionierung der Betondecken im Oberbau von Verkehrsflächen für den Neubau sowie die Erneuerung nach RDO-Beton 09 ist die statische Spaltzugfestigkeit an der unteren und oberen Bohrkernscheibe entsprechend der Vorgaben der AL Sp-Beton zu bestimmen. Aufgrund der unzureichenden Kenntnis der Präzision dieses Prüfverfahrens wurden, basierend auf dem Entwurf des FGSV-Merkblatts zur statistischen Auswertung von Prüfergebnissen, mit einem breit aufgestellten Ringversuch die statistischen Kennwerte an Labor- und Bestandsbetonen unter Vergleich- und Wiederholbedingungen ermittelt. Zur möglichst guten statistischen Absicherung nahmen an dem Ringversuch dreizehn erfahrene Prüfstellen teil, die vorab einem Audit unterzogen wurden. Zur Abdeckung des vielschichtigen Einsatzes des Prüfverfahrens erfolgte der Ringversuch an acht Prüflosen, die sowohl die Erst-/ Eignungsprüfung und Übereinstimmungskontrolle bei Neubaumaßnahmen, als auch die Restsubstanzbewertung von Betonfahrbahnplatten berücksichtigen. Zur Bewertung des Materialeinflusses wurde zusätzlich ein Prüflos mit Labormörtel untersucht. Die Probenvorbereitung erfolgte zentral an der BAM. Zur Sicherstellung einheitlicher Prüfbedingungen bei den Prüfstellen wurde zusätzlich eine detaillierte Standardarbeitsanweisung erarbeitet, die partiell bereits Eingang in das Normenwerk gefunden hat. Bei der Plausibilitätsprüfung aller prüflosspezifischen Einzelwerte der Spaltzug- und Druckfestigkeit wurden vereinzelt sowohl Ausführungsfehler als auch Übertragungs- und Tippfehler festgestellt. Der sich anschließende Lilliefors-Test zeigt, dass die ermittelten Einzelwerte bis auf wenige Aus-nahmen normalverteilt sind und damit die Voraussetzungen für die statistische Auswertung gegeben sind. Mittels grafischer Darstellung der Mandel’s h- und k-Werte wurden die Auffälligkeiten hinsichtlich der Mittelwerte und Varianzen prüflosspezifisch für die einzelnen Prüfstellen visualisiert und anschließend einige von ihnen mittels Grubbs- und Cochran-Test als Ausreißer identifiziert. Nach Ausreißerelimination wurde mit dem klassischen Verfahren bei der Spaltzugfestigkeit der geringste Variationskoeffizient unter Vergleich- und Wiederholbedingungen bei der Erst-/Eignungsprüfung mit 6,2 und 6,4 Prozent ermittelt. Bei einer Verminderung des Materialeinflusses durch die Verwendung eines Labormörtels verbessern sich die statistischen Kennwerte auf 4,5 und 5,3 Prozent. Mit 8,2 und 9,5 Prozent beziehungsweise 8,6 und 9,5 Prozent werden bei der Restsubstanzbewertung von Wasch- und Unterbetonen die höchsten Werte bestimmt. Das robuste Auswerteverfahren (ohne Eliminierung der Ausreißer) nach dem Entwurf des FGSV-Merkblatts zur statistischen Auswertung von Prüfergebnissen erwies sich in der Form als ungeeignet und bedurfte einer Überarbeitung. Bezüglich der vergleichend mit klassischen und robusten Verfahren gewonnenen Kennwerte ist festzustellen, dass bei sehr homogenen Messergebnissen eines Prüfloses beide Verfahren nahezu die gleichen statistischen Kennwerte liefern. Bei der Eliminierung von Ausreißern sind die Ergebnisse des robusten Verfahrens in der Regel etwas größer als die des klassischen Verfahrens. Die begleitenden vertiefenden Untersuchungen bei der Spaltzugprüfung mit innovativen Prüftechniken lieferten wertvolle Erkenntnisse zur Bewertung der Prüfeinflüsse. N2 - The computational design of concrete pavements according to the requirements of the RDO-Beton 09 requires the splitting tensile strength to be determined according to specifications of the AL Sp-Beton. However, detailed information on the precision of the described test procedure is missing. Therefore, a round robin test was set up in order to determine the statistical parameters of the prescribed splitting tensile strength test on laboratory concrete and cores extracted from concrete pavements in terms of repeatability and reproducibility. 13 testing institutes have been involved in the round robin test to guarantee a representative coverage of the sector. The selected testing institutes have been audited prior the round robin test in order to ensure their capabilities. The round robin test was divided into 8 testing lots for covering the broad field of possible applications. Thereby, the testing lots cover both the initial testing of concrete and quality control of new construction. The latter case implies also the assessment of existing concrete pavements. Additionally, a cementitious mortar was designed in order to consider the influence of the material, such as maximum grain size, on the test procedure. The samples were prepared at BAM to guarantee a uniform sample preparation. Furthermore, a standard operating procedure was prepared to assure constant test conditions at the testing institutes. This standard operating procedure is already partly considered by the corresponding standard. A revision of the data reported by the testing institutes revealed that execution errors, transcription errors as well as typing errors occurred. However, a Lilliefors-Test was conducted to verify the Gaussian distribution of the reported test data and to allow the further statistical analysis. Only view data sets do not follow a Gaussian distribution, has no remarkable influence on the obtained statistical data. By means of the graphical illustration of Mandel’s h- and k-values, abnormalities of the arithmetic mean and variance are depicted. These apparent abnormalities can be identified as outliers using the Grubbs and Cochran test. After eliminating the identified outliers, the corresponding statistical parameters have been determined using the classical method for data analysis. The lowest coefficient of variation that was determined for the splitting tensile strength by using the classical method for assessment of the repeatability and reproducibility of the test procedure amounts to 6.2 and 6.4%, respectively, for the initial testing of concrete. Reducing the material influence by using a cementitious mortar, the corresponding statistical parameters were reduced to 4.5 and 5.3%. On the contrary, the highest statistical values were obtained for the assessment of existing concrete pavements. Here, values of 8.2 and 9.5% were obtained for the exposed aggregate concrete and 8.6 and 9.5% for the subconcrete, respectively. The robust method for data analysis (without elimination of outliers) according to the draft version of the technical bulletin of the FGSV turned out to be inappropriate and required, therefore, a revision. Comparing the statistical parameters obtained by the classical and robust method used for data analysis it can be stated that both methods result in nearly identical values for homogeneous data sets without outliers. Considering outliers in the existing data sets, the statistical parameters obtained by the robust method are slightly higher than the values obtained by the classical method with elimination of outliers. The additional investigations on the splitting tensile strength using innovative test procedures provided valuable findings for the assessment of test results. KW - Verfahrenspräzision KW - Betonfahrbahndecke KW - Prüfverfahren AL Sp-Beton KW - Spaltzugfestigkeit KW - Ringversuch PY - 2022 SN - 978-3-95606-688-7 SN - 0943-9323 VL - Straßenbau Heft S 178 SP - 1 EP - 90 PB - Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG CY - Bremen AN - OPUS4-54957 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Braml, T. A1 - Taffe, A. A1 - Maack, Stefan ED - Pellegrino, C. ED - Faleschini, F. ED - Zanini, M.A. ED - Matos, J.C. ED - Casas, J.R. ED - Strauss, A. T1 - From Uncertainty in Measurement to Certainty in Bridge Reassessment N2 - "The reassessment of bridges continues to take great importance both nationally and internationally. A major challenge is to find computation models reflecting the actual properties of the considered structures sufficiently accurate. Besides regular inspections, the conduction of advanced measurements is suitable to generate reliable information about a structure to be assessed. Prior to incorporating measurement results in reassessment, the relevance, the trueness, and the precision of the measured information needs to be stated. On the one hand, the use of information whose quality has not been assessed can lead to errors with serious consequences. On the other, the measurement of irrelevant information is inefficient. Although the use of measured data in assessment is currently mostly unregulated, their appreciation in reliability analyses is beneficial since the built environment can be assessed more realistically. Utilizing NDT in reassessment has the potential to extend remaining lifetimes of a structure, save resources, and improve infrastructural availabilities. The power of judgment regarding the decision on the reliability of an existing structure can be increased. In this contribution, an approach is outlined to process non-destructively gathered measurement data in a comparableway in order to include themeasured information in probabilistic reliability assessments of existing structures. An essential part is the calculation of measurement uncertainties. The effect of incorporating evaluated NDT-results is demonstrated by means of a prestressed concrete bridge and GPR measurements conducted on this bridge as a case-study. The bridge is assessed regarding SLS Decompression using the NDT-results." KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - NDT KW - Concrete PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-030-91877-4_58 VL - 200 SP - 509 EP - 517 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-54019 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Ralf T1 - Digitalisierung sichert die Bauwerke von gestern und das Wissen von morgen N2 - Die moderne Gesellschaft in Deutschland und Europa profitiert von der hervorragenden baulichen Infrastruktur, die für uns viele Aspekte aus den Bereichen Mobilität, Energieversorgung, Transport, Umweltschutz, (Nah-)Erholung und Gefahrenabwehr zur Alltäglichkeit werden lassen und uns ein hohes Gefühl der technischen Sicherheit vermitteln. Viele der Annehmlichkeiten, wie beispielweise ein Hochgeschwindigkeitseisenbahnverkehrsnetz, zuverlässige Stromversorgung im europäischen Verbundsystem und ein immenser Personen-, Güter- und Warenverkehr auf der Straße, zu Wasser und in der Luft ist ohne eine leistungsfähige, resiliente und zuverlässige bauliche Infrastruktur undenkbar. KW - Bauwerksmonitoring KW - Bauwerksdiagnostik KW - Digitalisierung PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202270303 SN - 1437-0999 SN - 0932-8351 VL - 99 IS - 3 SP - 161 EP - 162 PB - Ernst & Sohn GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-54557 LA - deu 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 - Unger, Jörg F. T1 - Combining Data and Simulation Models in real time - A Digital Twin for Bridge monitoring N2 - Im Rahmen des Vortrages wurde das Konzept eines digitalen Zwillings vorgestellt und an verschiedenen Beispielen angefangen von einem Laborversuch über Kleinversuche bis zum Realmaßstab dargestellt. N2 - During the lecture, the concept of a digital twin was presented and illustrated with various examples starting from a laboratory experiment to small-scale and real-scale experiments. T2 - EURAD Second Annual Event (2022) CY - Online meeting DA - 28.03.2022 KW - Digital Twin KW - Bridge Monitoring KW - Simulation Models PY - 2022 UR - https://igdtp.eu/event/eurad-annual-event-2/ AN - OPUS4-54639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Titscher, Thomas T1 - Model calibration and damage detection for a digital twin N2 - Numerical models are an essential tool in predicting and monitoring the behavior of civil structures. Inferring the model parameters is a challenging tasks as they are often measured indirectly and are affected by uncertainties. Digital twins couple those models with real-world data and can introduce additional, systematic sensor uncertainties related to the sensor calibration, i.e. uncertain offsets and calibration factors. In this work, the challenges of data processing, parameter identification, model selection and damage detection are explored using a lab-scale cable stayed bridge demonstrator. By combining force measurements in the cables with displacement measurements from both laser and stereo-photogrammetry systems, the elastic parameters of a three-dimensional finite element beam model are inferred. Depending on the number of sensors and the number of datasets used, parametrizing the sensor offsets and factors, leads to model with over 100 parameters. With a real-time solution of the problem in mind, a highly efficient analytical variational Bayesian approach is used to solve it within seconds. An analysis of the required assumptions and limitations of the approach, especially w.r.t. to the computed evidence, is provided by a comparison with dynamic nested sampling in a simplified problem. Finally, by inferring the value of additional damage parameters along the bridge, the method is successfully used to detect the location of an artificially introduced weak spot in the demonstrator bridge. T2 - ECCOMAS 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - Bayesian identification KW - Digital twin KW - Variational Bayesian KW - Damage detection PY - 2022 AN - OPUS4-55083 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -