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 - TY - CONF A1 - Diercks, Philipp T1 - Multiscale modeling of heterogeneous structures based on a localized model order reduction approach N2 - Many of today’s problems in engineering demand reliable and accurate prediction of failure mechanisms of mechanical structures. Herein, it is necessary to take into account the heterogeneous structure on the lower scale, to capture the underlying physical phenomena. However, this poses a great challenge to the numerical solution as the computational cost is significantly increased by resolving the lower scale in the model. Moreover, in applications where scale separation as the basis of classical homogenization schemes does not hold, the influence of the lower scale on the upper scale has to be modelled directly. This work aims to develop an efficient concurrent methodology to model heterogeneous structures combining the variational multiscale method (VMM) [1] and model order reduction techniques (e. g. [2]). First, the influence of the lower scale on the upper scale can be taken into account following the additive split of the displacement field as in the VMM. Here, also a decomposition of the global domain into subdomains, each containing a fine grid discretization of the lower scale, is introduced. Second, reduced approximation spaces for the upper and lower scale solution are constructed by exploring possible solutions for each subdomain based on a representative unit cell. The local reduced spaces are designed such that local contributions of each subdomain can be coupled in a conforming way. Thus, the resulting global system is sparse and reduced in size compared to the direct numerical simulation, leading to a faster solution of the problem. The authors gratefully acknowledge financial support by the German Research Foundation (DFG), project number 394350870, and by the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (ERC Grant agreement No. 818473). T2 - The 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - Multiscale methods KW - Variational multiscale method KW - Domain decomposition KW - Model order reduction PY - 2022 AN - OPUS4-55117 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tamsen, Erik T1 - Towards an automatic optimization framework for performance oriented precast concrete design N2 - Concrete has a long history in the construction industry and is currently one of the most widely used building materials. Especially precast concrete elements are frequently utilized in construction projects for standardized applications, increasing the quality of the composite material, as well as reducing the required building time. Despite the accumulated knowledge, continuous research and development in this field is essential due to the complexity of the composite combined with the ever-growing number of applications and requirements. Especially in view of global climate change, design aspects as CO2 emissions and resource efficiency require new mix designs and optimization strategies. A result of the material’s high complexity and heterogeneity on multiple scales is that utilizing the full potential with changing demands is highly challenging, even for the established industry. We propose a framework based on an ontology, which automatically combines experimental data with numerical simulations. This not only simplifies experimental knowledge transfer, but allows the model calibration and the resulting simulation predictions to be reproducible and interpretable. This research shows a way towards a more performance oriented material design. Within this talk we present our workflow for an automated simulation of a precast element, demonstrating the interaction of the ontology and the finite element simulation. We show the automatic calibration of our early-age concrete model [1, 2], to improve the prediction of the optimal time for the removal of the form work. T2 - The 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - Performance oriented concrete design KW - Early-age concrete KW - Precast concrete KW - Ontology KW - Optimization workflow PY - 2022 AN - OPUS4-55302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick A1 - Herrmann, Ralf A1 - Schneider, Ronald A1 - Hille, Falk A1 - Baeßler, Matthias A1 - El-Athman, Rukeia T1 - Research Data Management of Structural Health Monitoring Projects and Subsequent Applications of Artificial Intelligence Methods N2 - Structural health monitoring (SHM) intends to improve the management of engineering structures. The number of successful SHM projects – especially SHM research projects – is ever growing, yielding added value and more scientific insight into the management of infrastructure asset. With the advent of the data age, the value of accessible data becomes increasingly evident. In SHM, many new data-centric methods are currently being developed at a high pace. A consequent application of research data management (RDM) concepts in SHM projects enables a systematic management of raw and processed data, and thus facilitates the development and application of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) methods to the SHM data. In this contribution, a case study based on an institutional RDM framework is presented. Data and metadata from monitoring the structural health of the Maintalbrücke Gemünden for a period of 16 months are managed with the RDM system BAM Data Store, which makes use of the openBIS data management software. An ML procedure is used to classify the data. Feature engineering, feature training and resulting data are performed and modelled in the RDM system. T2 - 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS2022) CY - Barcelona, Spain DA - 11.07.2022 KW - Research data management KW - Structural health monitoring KW - Artificial intelligence PY - 2022 SN - 978-1-032-35623-5 SN - 978-1-003-32264-1 DO - https://doi.org/10.1201/9781003322641-127 SP - 1061 EP - 1068 PB - CRC Press CY - Boca Raton AN - OPUS4-55493 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Herrmann, Ralf T1 - Structural Health Monitoring am Großen Fallturm der BAM N2 - In diesem Beitrag wird die Structural Health Monitoring Kampagne am Großen Fallturm der BAM vorgestellt. T2 - Seminar "Zerstörungsfreie Prüfung" CY - Online meeting DA - 13.01.2022 KW - Belastungsversuch KW - Großer Fallturm Horstwalde KW - Schwingungsdynamik KW - Modalanalyse PY - 2022 AN - OPUS4-55478 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk A1 - Nerger, Deborah A1 - Moosavi, Robabeh A1 - Grunwald, Marcel T1 - Discussion on data evaluation of tomographic and numerical results N2 - The contribution discusses the processing and analysis of data generated on two different ways of investigations for impact damage in reinforced concrete structures. Damage investigations are essential to determine type and characteristics of damage and thus the residual capacity. Damage describing data is generated using two different types of investigation, a non-destructive tomographic as well as numerical examination. Subsequently, data of both sources was merged and analysed. Within the research project “Behaviour of structural components during impact load conditions caused by aircraft fuel tank collision” reinforces concrete plates were damaged by impact loading, see Hering (2020). Afterwards the damaged specimens were investigated tomographically as well as numerically using several methods and models. Aim of the presented research work was to specify an objective comparability of numerical data with experimentally determined damage patterns and based on this, to establish a quantitative damage evaluation. T2 - 26th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology CY - Potsdam, Germany DA - 10.07.2022 KW - Impact damage on reinforced concrete KW - Tomographic damage evaluation KW - Numerical damage simulation PY - 2022 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-55474 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hille, Falk T1 - Discussion on data evaluation of tomographic and numerical results N2 - The contribution discusses the processing and analysis of data generated on two different ways of investigations for impact damage in reinforced concrete structures. Damage investigations are essential to determine type and characteristics of damage and thus the residual capacity. Damage describing data is generated using two different types of investigation, a non-destructive tomographic as well as numerical examination. Subsequently, data of both sources was merged and analysed. Within the research project “Behaviour of structural components during impact load conditions caused by aircraft fuel tank collision” reinforces concrete plates were damaged by impact loading, see Hering (2020). Afterwards the damaged specimens were investigated tomographically as well as numerically using several methods and models. Aim of the presented research work was to specify an objective comparability of numerical data with experimentally determined damage patterns and based on this, to establish a quantitative damage evaluation. T2 - 26th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology CY - Potsdam, Germany DA - 10.07.2022 KW - Impact damage of reinforced concrete KW - Tomographic damage evaluation KW - Numerical simulation of impact damage PY - 2022 AN - OPUS4-55476 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Research Data Management of Structural Health Monitoring Projects and Subsequent Applications of Artificial Intelligence Methods N2 - Structural health monitoring (SHM) intends to improve the management of engineering structures. The number of successful SHM projects – especially SHM research projects – is ever growing, yielding added value and more scientific insight into the management of infrastructure asset. With the advent of the data age, the value of accessible data becomes increasingly evident. In SHM, many new data-centric methods are currently being developed at a high pace. A consequent application of research data management (RDM) concepts in SHM projects enables a systematic management of raw and processed data, and thus facilitates the development and application of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) methods to the SHM data. In this contribution, a case study based on an institutional RDM framework is presented. Data and metadata from monitoring the structural health of the Maintalbrücke Gemünden for a period of 16 months are managed with the RDM system BAM Data Store, which makes use of the openBIS data management software. An ML procedure is used to classify the data. Feature engineering, feature training and resulting data are performed and modelled in the RDM system. T2 - 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS2022) CY - Barcelona, Spain DA - 11.07.2022 KW - Research data management KW - Structural health monitoring KW - Artificial intelligence PY - 2022 AN - OPUS4-55494 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Patrick T1 - Sensorbasierte Systemidentifikation N2 - Die aktuelle Instandhaltungsstrategien von Ingenieurbauwerken arbeiten zustandsbasiert und stützen sich auf visuelle Inspektionen in kurzen, starren Intervallen. Beim Übergang zu Predicitive-Maintenance-Strategien können Sensordaten eigesetzt werden um Prognosemodelle der Bauwerke zu aktualisieren. Ein erster Schritt hierzu ist die sensorbasierte Systemidentifikation. T2 - Abschlussveranstaltung AISTEC CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2022 KW - Systemidentifikation KW - Strukturmonitoring PY - 2022 AN - OPUS4-55495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schneider, Ronald T1 - Belastungsversuch und Methodenvalidierung an der Maintalbrücke Gemünden N2 - Im Projekt AISTEC wurden Methoden entwickelt, die der prädiktiven Instandhaltung von Ingenieurbauwerken dienen. Zur Validierung dieser Methoden wurden an einem Referenzbauwerk - der Maintalbrücke Gemünden - Belastungstests durchgeführt. T2 - Abschlussveranstaltung AISTEC CY - Berlin, Germany DA - 02.05.2022 KW - Belastungsfahrt KW - GNSS KW - Einflusslinien PY - 2022 AN - OPUS4-55496 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kremberg, Jan A1 - Häßler, Dustin A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha T1 - Brandversuche an mechanisch belasteten Carbonzuggliedern N2 - Der Beitrag stellt experimentelle Untersuchungen zum Feuerwiderstand von Carbonzuggliedern vor. Die Anwendung von Zuggliedern aus Carbon ist durch die außergewöhnlich gute Ermüdungs- sowie hohe Zugfestigkeit des Werkstoffs motiviert. Ferner ergibt sich gegenüber Stahl eine deutliche Reduzierung des Querschnitts. Perspektivisch sollen damit Stahlzugglieder im Netzwerkbogenbrückenbau ersetzt werden. Durch die Materialsubstitution werden Ressourcen nicht nur beim Zugglied selbst, sondern auch am Gesamttragwerk der Brücke eingespart. Da zum Tragverhalten von Carbonzuggliedern im Brandfall bislang keine Erkenntnisse vorliegen, sollen mit Hilfe von Bauteilbrandversuchen die Versagensmechanismen sowie die grundsätzliche Gleichwertigkeit gegenüber konventionellen Stahlhängern untersucht werden. Der Beitrag beschreibt die Durchführung und die Ergebnisse von Brandversuchen an mechanisch belasteten Carbonzuggliedern. Die realmaßstäblichen Versuche werden am unikalen Zugbauteil-prüfofen der BAM im Mai 2022 durchgeführt. Das Versuchsprogramm umfasst vier Carbonzugglieder mit kreisrunden Querschnitten in zwei verschiedenen Durchmessern, ⌀36 mm und ⌀51 mm. Aus Gründen der Vergleichbarkeit erfolgt die Brandbeanspruchung nach Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK). Während des Brandversuches wird die axiale Prüfkraft von 750 kN bzw. 1500 kN bis zum Eintreten des Probenversagens konstant gehalten. Zusätzlich werden die Längsverformung sowie die Bauteil- und Brandraumtemperaturen aufgezeichnet. In einem Vorversuch an einem unbelasteten Bauteilabschnitt eines Carbonzuggliedes konnte das Brand- und Erwärmungsverhalten des Verbundmaterials untersucht werden. Dabei zeigten sich Makrorisse und eine Zersetzung der Kunststoffmatrix sowie eine hohe Temperaturbeständigkeit der Kohlenstofffasern. Durch das Fehlen der schützenden Matrix reagierten die Carbonfasern sensibel auf Querbeanspruchung. Dies führte zu einem Bruch und Ablösen der oberflächennahen Fasern. T2 - 8th Symposium Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Carbon KW - Zugglied KW - Brandversuch KW - Feuerwiderstand KW - Brandschutz PY - 2022 SP - 1 EP - 13 PB - TU Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-55704 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, J. T1 - Auswirkung von passivem Zwang auf das Abplatzverhalten von Beton im Brandfall N2 - Der diesjährige Beitrag zeigt den Einfluss ausgewählter Versuchsrandbedingungen auf das Abplatzverhalten von Normalbeton im kleinskaligen Brandversuch. Im Rahmen der Untersuchungen wurde die Abplatzneigung von acht zylindrischen Betonprüfkörpern der Maße Ø47 cm x 29 cm aus Normalbeton analysiert. Vier Prüfkörper wurden aus Normalbeton mit quarzitischer Gesteinskörnung hergestellt, wohingegen die grobe Gesteinskörnung (>2 mm) der anderen vier Prüfkörper durch Basaltsplitt ersetzt wurde. Neben der Art der groben Gesteinskörnung wurden zusätzlich ausgewählte Versuchsrandbedingungen variiert. Dies umfasste zum einen die Vorlagerung der Prüfkörper bei verschiedenen Umgebungsfeuchten und zum anderen die Ummantelung der Prüfkörper mit zwei Ringen aus Stahl bzw. einem durchgehenden Stahlblech. Die Ummantelung der Prüfkörper mit Stahlringen im Brandversuch führt zu einer Behinderung der thermischen Ausdehnung der Prüfkörper und zum Aufbau thermomechanischer Zwangsdruckspannungen. Diese Zwangsdruckspannungen werden maßgeblich von der thermischen Ausdehnung der verwendeten Gesteinskörnung beeinflusst. Zusätzlich wird die Feuchteabgabe über die Mantelfläche behindert. Der Einsatz des Stahlblechs reduziert lediglich die Abgabe der Feuchtigkeit über die Mantelfläche und induziert vernachlässigbare Zwangsdruckspannungen im Beton. Die Brandbeanspruchung der Prüfkörper erfolgte einseitig nach der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK) über einen Zeitraum von 60 Minuten. Mit Hilfe eines Laser Scanners wurden vergleichende 3D-Messungen der brandbeanspruchten Oberfläche vor und nach dem Brandversuch durchgeführt. Aus diesen Messungen konnten das Abplatzvolumen, die Abplatztiefenverteilung und die maximale Abplatztiefe ermittelt werden. Während des Brandversuchs wurde die Temperaturverteilung im Prüfkörper mittels fünf eingebetteter Mantelthermoelemente in verschiedenen Tiefen bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abplatzungen an der brandbeanspruchten Oberfläche infolge der Prüfkörperummantelung mit Stahlringen bzw. Stahlblech zunehmen. Bei einer Ummantelung mit Stahlringen mit gleichzeitiger Vortrocknung der Betonrandzone platzt der Prüfkörper mit quarzitischer Gesteinskörnung ab, wohingegen der Prüfkörper mit basaltischer Gesteinskörnung keine Abplatzungen aufweist. Dies wird auf die unterschiedliche Ausprägung der thermomechanischen Schädigung infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Quarzkies und Basalt zurückgeführt. Die Ergebnisse der Brandprüfserie zeigen, dass die Variation der Prüfrandbedingungen bei Beibehaltung der Prüfkörpergröße einen maßgeblichen Einfluss auf das Abplatzverhalten haben. Die Randbedingungen sind daher bei kleinskaligen Brandversuchen, die zukünftig als „Screening-Tests“ ersatzweise für kostenintensive Bauteilversuche verwendet werden sollen, zu berücksichtigen. T2 - 8th Symposium Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Brand KW - Beton KW - Abplatzen KW - Zwang PY - 2022 SP - 1 EP - 12 PB - TU-Braunschweig CY - Braunschweig AN - OPUS4-55731 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kremberg, Jan T1 - Brandversuche an mechanisch belasteten Carbonzuggliedern N2 - Präsentation zu den Ergebnissen des Forschungsprojektes NeZuCa. T2 - 8th Symposium Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Carbon KW - Brandschutz KW - Feuerwiderstand KW - Brandversuch KW - Zugglied PY - 2022 AN - OPUS4-55705 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - On the Treatment of Measurement Uncertainty in Stochastic Modeling N2 - Measurement uncertainty calculations in stochastic moddeling of time-independent, NDT-based random variables to be used in refined assessment of existing structures T2 - International Probabilistic Workshop 2022 (IPW2022) CY - Stellenbosch, South Africa DA - 08.09.2022 KW - Reliability KW - Assessment KW - Existing structures KW - Measurement uncertainty PY - 2022 AN - OPUS4-55657 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Towards NDT supported decisions on the reliability of existing bridges N2 - 1) Concept for the NDT-supported assessment of existing structures 2) Demonstration: Shear force analysis of a prestressed concrete bridge T2 - ICOSSAR 2021-2022,13th International Conference on Structural Safety & Reliability CY - Online meeting DA - 13.09.2022 KW - Nachrechnung KW - Zuverlässigkeitsbewertung KW - Messunsicherheit KW - Querkraftnachweis PY - 2022 AN - OPUS4-55796 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, André T1 - Auswirkung von passivem Zwang auf das Abplatzverhalten von Beton im Brandfall N2 - Beschreibung des Abplatzverhaltens von vier Prüfkörpertypen in Abhängigkeit der Ummantelungsart und Lagerungsbedingungen für zwei Betonrezepturen T2 - 8th Symposium Structural Fire Engineering CY - Brunswick, Germany DA - 13.09.2022 KW - Brand KW - Beton KW - Abplatzen KW - Zwang PY - 2022 AN - OPUS4-55734 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, André A1 - Stelzner, Ludwig A1 - Hothan, Sascha A1 - Zehfuß, J. T1 - Screening-tests on the susceptibility to spalling of two ordinary concretes N2 - Investigating the spalling behaviour of a concrete mixture using large scale members is complex and expensive. Thus, the susceptibility of concrete to spalling is investigated by means of fire tests on small scale specimens. However, the reduction of the fire exposed surface increases the influence of boundary effects. Macrocracking and the water loss via the lateral surfaces reduce the impact of the thermomechanical and thermohydraulic damage mechanisms and therefore, lower the risk of spalling. Thus, the influence of different restraints on the spalling behaviour of intermediate scaled specimens (Ø=0.47 m; h=0.29 m) was investigated for two ordinary concrete mixtures. Both mixtures had the same composition except the type of aggregate. One mixture contained only quartzitic aggregates, whereas the other mixture was made with basalt grit as coarse aggregates. Applied steel rings restrained the thermal expansion of the specimen and prevented the loss of water, whereas applied steel sheet primarily reduced the loss of water during the fire test. Additionally, the fire exposed surface of one specimen of each mixture was pre-dried under controlled climate conditions and fire tested with applied steel rings. The results show a higher spalling volume for the ring restrained specimens compared to the other covering types. Further, the pre-dried boundary zone leads to delayed and decreased occurrence of spalling compared to the non-dried specimens for the concrete with quartzitic aggregates and to a prevention of spalling for the mixture with basalt aggregates. Additionally, the results show that the influence of the thermomechanical behaviour of the coarse aggregates increases with increasing restraint. The restrained conditions of the specimens with applied steel ring are comparable to the conditions in the centre of a large scale member. This test series is a further step for possible concept of steel ring restraint concrete specimens as “screening-tests” in upcoming projects. T2 - IWCS 2022 CY - Berlin, Germany DA - 12.10.2022 KW - Spalling KW - Fire test KW - Concrete KW - Restraint PY - 2022 SP - 15 EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-56020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - On the accuracy of tendon localization in concrete using ultrasound N2 - Approaches to the development of a (GUM-) measurement model for the calculation of measurement uncertainties in the localization of tendons in concrete structures using the ultrasonic echo method including demonstration were presented. T2 - 6th International Conference on Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting (ICCRRR 2022) CY - Cape Town, South Africa DA - 03.10.2022 KW - Reliability KW - Measurement Uncertainty KW - Non-Destructive Testing KW - Existing Concrete Structures PY - 2022 AN - OPUS4-55991 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klimek, André T1 - Screening-tests on the susceptibility to spalling of two ordinary concretes N2 - Investigating the spalling behaviour of a concrete mixture using large scale members is complex and expensive. Thus, the susceptibility of concrete to spalling is investigated by means of fire tests on small scale specimens. However, the reduction of the fire exposed surface increases the influence of boundary effects. Macrocracking and the water loss via the lateral surfaces reduce the impact of the thermomechanical and thermohydraulic damage mechanisms and therefore, lower the risk of spalling. Thus, the influence of different restraints on the spalling behaviour of intermediate scaled specimens (Ø0.47 m; h=0.29 m) was investigated for two ordinary concrete mixtures. Both mixtures had the same composition except the type of aggregate. One mixture contained only quartzitic aggregates, whereas the other mixture was made with basalt grit as coarse aggregates. Applied steel rings restrained the thermal expansion of the specimen and prevented the loss of water, whereas applied steel sheet primarily reduced the loss of water during the fire test. Additionally, the fire exposed surface of one specimen of each mixture was pre-dried under controlled climate conditions and fire tested with applied steel rings. The results show a higher spalling volume for the ring restrained specimens compared to the other covering types. Further, the pre-dried boundary zone leads to delayed and decreased occurrence of spalling compared to the non-dried specimens for the concrete with quartzitic aggregates and to a prevention of spalling for the mixture with basalt aggregates. Additionally, the results show that the influence of the thermomechanical behaviour of the coarse aggregates increases with increasing restraint. The restrained conditions of the specimens with applied steel ring are comparable to the conditions in the centre of a large scale member. This test series is a further step for possible concept of steel ring restraint concrete specimens as “screening-tests” in upcoming projects. T2 - 7th International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure CY - Berlin, Germany DA - 12.10.2022 KW - Spalling KW - Fire test KW - Concrete KW - Restraint PY - 2022 AN - OPUS4-56023 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tamsen, Erik T1 - Towards an automatic optimization framework for performance oriented precast concrete design N2 - The aim of the project LeBeDigital is to present opportunities of digitalization for concrete applications and show a way towards a performance oriented material design. Due to the high complexity of the manufacturing process of concrete and the range of parameters affecting the effective composite properties, a global optimization is challenging. Currently, most optimization is only carried out on a narrow scope related to the respective players, e.g. a mix optimization for a target strength, or a design optimization for minimum weight, using a given mix. To enable a path toward a full global optimization requires a reproducible chain of data, accessible for all contributors. We propose a framework based on an ontology, which automatically combines experimental data with numerical simulations. This not only simplifies experimental knowledge transfer, but allows the model calibration and the resulting simulation predictions to be reproducible and interpretable. In addition to an optimized set of parameters, this setup allows to study the quality and uncertainty of the data and models, as well as giving information about optimal experiments to improve the data set. We will present the proposed optimization workflow, using the example of a precast concrete element. The contribution will focus on the workflow and challenges of an interoperable FEM formulation. T2 - Material Science and Engineering, MSE Congress 2022 CY - Darmstadt, Germany DA - 27.09.2022 KW - Performance oriented concrete design KW - Ontology KW - Optimization workflow PY - 2022 AN - OPUS4-56208 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 Lieferbedingungen für die Baustoffe zur Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt (TL ING, Teil 6, Abschnitt 7) N2 - TL BEL-FÜ Technische Lieferbedingungen für die Baustoffe zur Herstellung von Fahrbahnübergängen aus Asphalt TL/TP-Ing - Teil 6, Abschnitt 7 Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten KW - Brückenbeläge KW - Asphaltbauweisen KW - Fahrbahnübergänge PY - 2022 SN - 978-3-86446-342-6 VL - 780/2 SP - 1 EP - 20 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-56216 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -