TY - CONF A1 - Zia, Ghezal Ahmad Jan A1 - Völker, Christoph A1 - Moreno Torres, Benjami A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - An Adaptive Upscaling Approach for Assessing Materials’ Circularity Potential with Non-destructive Testing (NDT) N2 - Advancing towards a circular economy necessitates the efficient reuse and maintenance of structural materials, which relies on accurate, non-damaging condition assessments. This paper introduces an innovative AI-driven adaptive sampling (AS) technique integrated with Non-Destructive Testing (NDT) to optimize this process. AS focuses on critical data points, reducing the amount of data needed for precise assessments—evidenced by our method requiring on average only 7 samples for Logistic Regression and 8 for Random Forest, contrasted with 29 for traditional sampling. By reducing the necessity for extensive data collection, our method not only streamlines the assessment process but also significantly contributes to the sustainability goals of the circular economy. These goals include resource efficiency, waste reduction, and material reuse. Efficient condition assessments promote infrastructure longevity, reducing the need for new materials and the associated environmental impact. The circular economy aims to create a sustainable system where resources are reused, and waste is minimized. This is achieved by extending the lifecycle of materials, reducing the environmental footprint, and promoting recycling and reuse. Longevity directly contributes to the circular economy by maximizing the utility and lifespan of existing materials and structures. Longer-lasting infrastructure means fewer resources are needed for repairs or replacements, leading to reduced material consumption and waste generation. This aligns with the circular economy's principles of sustainability and resource efficiency. This research not only advances the field of structural health monitoring but also aligns with the broader objective of enhancing sustainable construction practices within the circular economy framework. T2 - Rilem Spring Convention CY - Milano, Italy DA - 09.04.2024 KW - Adaptive Sampling KW - Random Sampling KW - Machine Learning KW - Non-Destructive Testing KW - Condition Assessment KW - Circular Economy PY - 2024 SN - 978-3-031-70277-8 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-70277-8_38 SN - 2211-0844 VL - 55 SP - 330 EP - 338 PB - Springer Nature Switzerland CY - Switzerland AN - OPUS4-62458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Völker, Christoph A1 - Zia, Ghezal Ahmad Jan A1 - Moreno Torres, Benjami A1 - Hartmann, Timo ED - Ferrara, L. ED - Muciaccia, G. ED - di Summa, D. T1 - REINCARNATE: Shaping a Sustainable Future in Construction Through Digital Innovation N2 - We introduce the REINCARNATE project, funded by the European Union’s Horizon Europe program, to boost circularity by merging digital innovations with practical applications and a focus on material reuse. The heart of REINCARNATE is the Circular Potential Information Model (CP-IM), a digital platform designed to assess and enhance the recyclability of construction materials, construction products, and buildings. The CP-IM integrates advanced technologies such as digital twins, AI, and robotics to revolutionize the handling of construction waste, turning it into valuable resources and cutting the environmental footprint of the sector. Among its features are digital tracing, material durability predictions, and CO2 reduction materials design. These are showcased in eleven European demonstration projects, highlighting the practical benefits of these technologies in reducing construction waste and CO2 emissions by up to 80% and 70% respectively. REINCARNATE aims to marry innovation with real-world application, providing the construction industry with strategies for sustainable and circular practices. T2 - 4 RILEM Spring Convention and Conference on advanced construction materials and processes for a carbon neutral society 2024 CY - Milano, Italy DA - 07.04.2024 KW - Digital construction KW - Construction sustainability KW - European project KW - Llife cycle KW - Recycled materials PY - 2024 SN - 978-3-031-70280-8 SN - 978-3-03170281-5 SN - 978-3-031-70283-9 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-70281-5_32 SN - 2211-0844 SN - 2211-0852 N1 - Serientitel: RILEM Bookseries – Series title: RILEM Bookseries VL - 56 IS - 2 SP - 283 EP - 291 PB - Springer CY - Cham AN - OPUS4-61661 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zia, Ghezal Ahmad Jan A1 - Valdestilhas, Andre A1 - Moreno Torres, Benjami A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Leveraging large language models for automated knowledge graphs generation in non-destructive testing N2 - This paper presents an innovative approach for the automatic generation of Knowledge Graphs (KGs) from heterogeneous scientific articles in the domain of Non-Destructive Testing (NDT) applied to building materials. Our methodology leverages large language models (LLMs) to extract and semantically relate concepts from diverse sources. We developed material-specific agents for concrete, wood, steel, and bricks, each equipped with a curated glossary of terms to ensure domain accuracy. These agents process PDF documents, extracting relevant information on deterioration mechanisms, physical changes, and applicable NDT methods. The extracted data is then normalized, validated, and structured into a Neo4j graph database, forming a comprehensive KG. Our results demonstrate the system’s ability to automatically discover and represent intricate relationships between materials, deterioration mechanisms, physical changes, and NDT techniques. The generated KG successfully captures complex interactions, such as the applicability of specific NDT methods to various materials under different deterioration conditions. This work not only highlights the potential of KGs in enhancing knowledge discovery and representation in NDT research but also provides a scalable framework for extending this approach to other scientific domains. T2 - SeMatS 2024 - The 1st International Workshop on Semantic Materials Science CY - Amsterdam, The Netherlands DA - 17.09.2024 KW - Materials science and engineering KW - Large language model KW - Linked open data KW - Data interoperability KW - RDF KW - Semantic web PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624597 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.13834164 SN - 1613-0073 N1 - Serientitel: CEUR workshop proceedings – Series title: CEUR workshop proceedings VL - 3760 SP - 101 EP - 110 PB - RWTH Aachen CY - Aachen AN - OPUS4-62459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dalichow, Dirk A1 - Wilsch, Gerd A1 - Völker, Tobias T1 - Laser Induced Breakdown Spectroscopy for the Chemical Investigation of Concrete—Status of Practical Application N2 - The assessment and maintenance of reinforced concrete structures depends largely on knowledge of the chloride content and chloride ingress. Common methods are the wet chemical analysis of drill dust or powder from ground drill core segments. However, due to the homogenization process, this approach often fails to detect locally elevated chloride levels. A state-of-the-art alternative method is laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), which offers rapid analysis and the possibility of detecting several chemical elements simultaneously. This method is particularly characterized by its ability to measure light elements such as hydrogen, carbon or sodium. The spatial resolution of LIBS is usually 0.25 mm but can be increased to 0.1 mm or less if required. BARG, is the first commercial building materials laboratory in Germany to use LIBS in practice. The current LIBS setup enables rapid, spatial quantification of the chlorine content and at the same time the creation of element maps that visually represent the distribution of essential elements in the concrete. This method can be used to localize areas of elevated chlorine content, particularly in cracks or near reinforcing bars. With the ability to analyze several elements simultaneously, LIBS can determine measurement points associated with the cement phase and, taking into account the water content, relate the measured contents directly to the cement mass. The detailed ingress profiles determined by LIBS provide essential data for the estimation of accurate chlorine diffusion coefficients, which are crucial for probabilistic lifetime predictions. The estimation of the carbon distribution enables the localization of carbonated regions and their effect on the chloride distribution. The possibility of quantitatively determining the sulfur distribution also indicates areas that are affected by a possible sulfate attack. The presentation uses practical examples to demonstrate the possibilities and advantages of the LIBS method. In addition, the newly published leaflet B14 of the German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP) will be presented, which describes the use of LIBS for the quantitative determination of chloride content in concrete. T2 - ICCRRR 2024 CY - Cape Town, South Africa DA - 04.11.2024 KW - Concrete KW - Chloride KW - Corrosion KW - Repair KW - Maintenance PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-75507-1_40 VL - 59 SP - 411 EP - 420 AN - OPUS4-62480 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dalichow, Dirk T1 - Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for the chemical investigation of concrete- Status of practical application and regulations in Germany N2 - The assessment and maintenance of reinforced concrete structures depends largely on knowledge of the chloride content and chloride ingress. Common methods are the wet chemical analysis of drill dust or powder from ground drill core segments. However, due to the homogenization process, this approach often fails to detect locally elevated chloride levels. A state-of-the-art alternative method is laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), which offers rapid analysis and the possibility of detecting several chemical elements simultaneously. This method is particularly characterized by its ability to measure light elements such as hydrogen, carbon or sodium. The spatial resolution of LIBS is usually 0.25 mm but can be increased to 0.1 mm or less if required. BARG, is the first commercial building materials laboratory in Germany to use LIBS in practice. The current LIBS setup enables rapid, spatial quantification of the chlorine content and at the same time the creation of element maps that visually represent the distribution of essential elements in the concrete. This method can be used to localize areas of elevated chlorine content, particularly in cracks or near reinforcing bars. With the ability to analyze several elements simultaneously, LIBS can determine measurement points associated with the cement phase and, taking into account the water content, relate the measured contents directly to the cement mass. The detailed ingress profiles determined by LIBS provide essential data for the estimation of accurate chlorine diffusion coefficients, which are crucial for probabilistic lifetime predictions. The estimation of the carbon distribution enables the localization of carbonated regions and their effect on the chloride distribution. The possibility of quantitatively determining the sulfur distribution also indicates areas that are affected by a possible sulfate attack. The presentation uses practical examples to demonstrate the possibilities and advantages of the LIBS method. In addition, the newly published leaflet B14 of the German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP) will be presented, which describes the use of LIBS for the quantitative determination of chloride content in concrete. T2 - ICCRRR 2024 CY - Cape Town, South Africa DA - 04.11.2024 KW - Concrete KW - Chloride KW - Corrosion KW - Repair KW - Maintenance PY - 2024 AN - OPUS4-62481 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF ED - Valdestilhas, Andre ED - Li, H. ED - Lambrix, P. ED - Sack, H. T1 - SeMatS 2024 - Proceedings of the first international workshop on semantic materials science: Harnessing the power of semantic web technologies in materials science N2 - Advanced technological solutions play a vital role in leveraging the potential of data and driving innovative research. However, the compatibility issues arising from different formats and structures of scientific data hinder progress in data generation, organization, storage, and sharing. To address these challenges, interoperability and efficient data access and analysis automation are crucial. The Semantic Web emerges as a powerful solution to overcome these obstacles. Expanding and adapting Semantic Web technologies to the Materials Science domain can significantly enhance research outcomes by enabling the uniform consideration, integration, and analysis of heterogeneous data from diverse sources and formats. Implementing these technologies can improve the traceability and reproducibility of scientific procedures, experiments, and simulations. It also facilitates automatable data management solutions and empowers researchers to answer scientific inquiries using semantic queries. Moreover, machine learning methods can benefit from enhanced data completeness and coherence. The primary objective of this workshop was to gather professionals in Semantic Web and in Materials Science and Engineering to show the recent advances in the use of Semantic Web technologies for Materials Science and Engineering, as well as provide a platform for discussing issues, finding collaboration opportunities and developing a community for this interdisciplinary field. We thank all authors for their submissions and all members of the SeMatS program committee for their useful reviews and comments. We are also grateful to Daniel Garijo and Andrea Mannocci, the workshop chairs of SEMANTICS 2024, for their continuous support during the workshop organization. T2 - SeMatS 2024 - The 1st International Workshop on Semantic Materials Science CY - Amsterdam, The Netherlands DA - 17.09.2024 KW - Materials science and engineering KW - Semantic web PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0074-3760-0 SN - 1613-0073 VL - 3760 SP - 1 EP - 127 PB - RWTH Aachen CY - Aachen AN - OPUS4-62497 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klewe, Tim A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Review of moisture measurements in civil engineering with ground penetrating radar – Applied methods and signal features N2 - When applying Ground Penetrating Radar (GPR) to assess the moisture content of building materials, different medium properties, dimensions, interfaces and other unknown influences may require specific strategies to achieve useful results. Hence, we present an overview of the various approaches to carry out moisture measurements with GPR in civil engineering (CE). We especially focus on the applied Signal features such as time, amplitude and frequency features and discuss their limitations. Since the majority of publications rely on one single feature when applying moisture measurements, we also hope to encourage the consideration of approaches that combine different signal features for further developments. KW - Ground Penetrating Radar KW - Moisture KW - Civil engineering KW - Signal features PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-520684 DO - https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122250 VL - 278 SP - 122250 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-52068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klewe, Tim T1 - Feuchtemessung an Fußböden mit Radar und Neutronensonde – Ein Vergleich von Labor und Praxis N2 - Nach Auftreten eines Feuchteschadens in Fußbodenaufbauten sind sowohl die zeitnahe Feststellung als auch Eingrenzung betroffener Bereiche von besonderer Bedeutung. So können erforderliche Renovierungsmaßnahmen effizient geplant und mögliche Folgeschäden vermieden werden. Zur messtechnischen Beantwortung dieser Fragestellungen werden bereits seit vielen Jahren Neutronensonden eingesetzt, welche allerdings keine Tiefenzuordnung des schadensträchtigen Flüssigwassers zulassen. Hierzu müssen mit hohem zeitlichem und finanziellem Aufwand zerstörende Sondierungsbohrungen vorgenommen werden, welche zukünftig durch den parallelen Einsatz des Radarverfahrens vermieden werden könnten. In systematischen Laborstudien wurden gängige Feuchteschäden an häufig anzutreffenden Fußbodenaufbauten simuliert und deren Einfluss auf das Messsignal untersucht. Hierbei kamen Zementund Anhydritestriche, sowie die Dämmmaterialen Styropor, Styrodur, Glaswolle und Perlite-Schüttung mit variierenden Schichtdicken zum Einsatz, um die vielfältigen Konfigurationen der Praxis abzubilden. Für den gewonnenen Datensatz konnten geeignete Signalmerkmale extrahiert werden, welche mithilfe multivariater Datenauswertung eine Klassifizierung des vorliegenden Schadenfalls zulassen. Zum Ende des Forschungsvorhabens steht besonders die Anwendbarkeit der entwickelten Methoden für die Praxis im Fokus. Hierzu wurden Messungen an realen Schadensfällen durchgeführt und deren Ergebnisse mit den Laboruntersuchungen verglichen. Hierbei stellten sich variierende Schichtdicken, sowie vorkommende Fußbodenheizungen und Armierungsgitter als mögliche Fehlerquellen für eine vollständig automatisierte Auswertung heraus. T2 - 81. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft (DGG) CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - Radar KW - Feuchte KW - Fußboden KW - Neutronensonde PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-522227 DO - https://doi.org/10.23689/fidgeo-3955 AN - OPUS4-52222 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klewe, Tim T1 - Signalmerkmale des Radarverfahrens zur Klassifizierung von Feuchteschäden in Fußbodenaufbauten N2 - Zur Eingrenzung und Klassifizierung auftretender Feuchteschäden in geschichteten Fußbodenaufbauten wird bereits seit vielen Jahren das Neutronensondenverfahren eingesetzt. Während eine Eingrenzung des Schadens bereits durch die zerstörungsfrei aufgenommenen Messdaten möglich ist, erfordert die Klassifizierung zeit- und kostenintensive Sondierungsbohrungen. Die somit gewonnenen Tiefeninformationen zur Lage des Flüssigwassers tragen maßgeblich zur Planung der erforderlichen Reparaturarbeiten bei, was die Frage nach einer zerstörungsfreien Alternative zur vertikalen Lokalisierung von Feuchte in Fußböden stellt. Das Radarverfahren ist mit seiner hohen Sensitivität für Wasser besonders geeignet und soll künftig zur automatisierten Klassifizierung typischer Schadensfälle beitragen. In einem laufenden Forschungsvorhaben werden in systematischen Laborstudien gängige Schadensfälle an häufig anzutreffenden Fußbodenaufbauten simuliert und deren Einfluss auf die genannten Verfahren untersucht. Hierbei kommen Zement- und Anhydritestriche, sowie unterschiedliche Dämmmaterialen mit variierenden Schichtdicken zum Einsatz. Wesentlicher Bestandteil der Auswertung ist die Extraktion signifikanter Signalmerkmale des Radarverfahrens, welche Rückschlüsse auf den Schadensfall und ggf. die Wassermenge zulassen. Die Robustheit gegenüber unterschiedlichsten Aufbauten mit wechselnden Schichtdicken und Materialien steht hierbei besonders im Fokus. Erste Ergebnisse empfehlen die Betrachtung der örtlichen Verteilung bestimmter Signalmerkmale im Radargramm (B-Scan), um eine Klassifizierung der Schadensfälle vornehmen zu können. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose 2020 CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2020 KW - Radar KW - Feuchte KW - Signalmerkmale KW - Klassifikation PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504143 AN - OPUS4-50414 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Klewe, Tim T1 - Non-destructive classification of moisture deterioration in layered building floors using ground penetrating radar N2 - In the event of moisture deterioration, rapid detection and localization is particularly important to prevent further deterioration and costs. For building floors, the layered structure poses a challenging obstacle for most moisture measurement methods. But especially here, layer-specific information on the depth of the water is crucial for efficient and effective repairs. Ground Penetrating Radar (GPR) shows the potential to generate such depth information. Therefore, the present work investigates the suitability of GPR in combination with machine learning methods for the automated classification of the typical deterioration cases (i) dry, (ii) wet insulation, and (iii) wet screed. First, a literature review was conducted to identify the most common methods for detecting moisture in building materials using GPR. Here, it especially became clear that all publications only investigated individual time-, amplitude- or frequency features separately, without combining them. This was seen as a potential aspect for innovation, as the multivariate application of several signal features can help to overcome individual weaknesses and limitations. Preliminary investigations carried out on drying screed samples confirmed the profitable use of multivariate evaluations. In addition to the general suitability and dependencies of various features, first limitations due to possible interference between the direct wave and the reflection wave could be identified. This is particularly evident with thin or dry materials, for which the two-way travel times of the reflected radar signals become shorter. An extensive laboratory experiment was carried out, for which a modular test specimen was designed to enable the variation of the material type and thickness of screed and insulation, as well as the simulation of moisture deteriorations. The data collected revealed clear differences between dry and deteriored structures within measured B-scans. These deviations were to be detected with the newly introduced B-scan features, which evaluate the statistical deviation of A-scan features within a survey line. In this way, deteriorations to unknown floor structures are recognized, regardless of the material parameters present. In a subsequent training and cross-validation process of different classifiers, accuracies of over 88 \% of the 504 recorded measurements (252 different experimental setups) were achieved. For that, the combination of amplitude and frequency features, which covered all relevant reflections of the radar signals, was particularly beneficial. Furthermore, the data set showed only small differences between dry floors and deteriored screeds for the B-scan features, which could be attributed to a homogeneous distribution of the added water in the screeds. The successfully separation of these similar feature distributions raised the suspicion of overfitting, which was examined in more detail by means of a validation with on-site data. For this purpose, investigations were carried out at five different locations in Germany, using the identical measurement method like in the laboratory. By extracting drilling cores, it was possible to determine the deterioration case for each measurement point and thus generate a corresponding reference. However, numerous data had to be sorted out before classification, since disturbances due to underfloor heating, screed reinforcements, steel beams or missing insulation prevented comparability with the laboratory experiments. Validation of the remaining data (72 B-scans) achieved only low accuracy with 53 \% correctly classified deterioration cases. Here, the previously suspected overfitting of the small decision boundary between dry setups and deteriored screeds within the laboratory proved to be a problem. The generally larger deviations within (also dry) on-site B-scans were thus frequently misclassified as screed deterioration. In addition, there were sometimes strongly varying layer thicknesses or changing cases of deterioration within a survey line, which caused additional errors due to the local limitation of the drilling core reference. Nevertheless, individual on-site examples also showed the promising potential of the applied signal features and the GPR method in general, which partly allowed a profound interpretation of the measurements. However, this interpretation still requires the experience of trained personnel and could not be automated using machine learning with the available database. Nevertheless, such experience and knowledge can be enriched by the findings of this work, which provide the basis for further research. Future work should aim at building an open GPR data base of on-site moisture measurements on floors to provide a meaningful basis for applying machine learning. Here, referencing is a crucial point, whose limitations with respect to the moisture present and its distribution can easily reduce the potential of such efforts. The combination of several reference methods might help to overcome such limitations. Similarly, a focus on monitoring approaches can also help to reduce numerous unknown variables in moisture measurements and increase confidence in the detection of different deterioration cases. KW - NDT KW - Moisture measurement KW - Ground penetrating radar KW - Building floor PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-591044 DO - https://doi.org/10.14279/depositonce-19306 SP - 1 EP - 146 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-59104 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moreno Torres, Benjami A1 - Völker, Christoph A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Hanke, T. A1 - Kruschwitz, Sabine ED - Tosti, F. T1 - An Ontology-Based Approach to Enable Data-Driven Research in the Field of NDT in Civil Engineering N2 - Although measurement data from the civil engineering sector are an important basis for scientific analyses in the field of non-destructive testing (NDT), there is still no uniform representation of these data. An analysis of data sets across different test objects or test types is therefore associated with a high manual effort. Ontologies and the semantic web are technologies already used in numerous intelligent systems such as material cyberinfrastructures or research databases. This contribution demonstrates the application of these technologies to the case of the 1H nuclear magnetic resonance relaxometry, which is commonly used to characterize water content and porosity distri-bution in solids. The methodology implemented for this purpose was developed specifically to be applied to materials science (MS) tests. The aim of this paper is to analyze such a methodology from the perspective of data interoperability using ontologies. Three benefits are expected from this ap-proach to the study of the implementation of interoperability in the NDT domain: First, expanding knowledge of how the intrinsic characteristics of the NDT domain determine the application of semantic technologies. Second, to determine which aspects of such an implementation can be improved and in what ways. Finally, the baselines of future research in the field of data integration for NDT are drawn. KW - Ontology Engineering KW - Interoperability KW - Data-integration KW - NMR relaxometry KW - materials informatics PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529716 DO - https://doi.org/10.3390/rs13122426 SN - 2072-4292 N1 - Geburtsname von Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. - Birth name of Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. VL - 13 IS - 12 SP - 2426 PB - Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-52971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - Ermittlung der Oberflächenrelaxivität in Sandsteinen - ein Methodenvergleich N2 - Mit dem zerstörungsfreien Verfahren der nuklear magnetischen Resonanz (NMR) mit Fokus auf 1H-Protonen lässt sich der Feuchtegehalt in porösen Materialien bestimmen und bei einem vollgesättigten Medium eine Porengrößenverteilung ableiten. Für die Ermittlung der Porengrößenverteilung muss die gemessene T2-Relaxationszeitenverteilung mit dem Parameter Oberflächenrelaxivität (OR) umgerechnet werden. Ist dieser Parameter für das zu untersuchende Medium unbekannt, kann dieser mithilfe von Vergleichsverfahren abgeschätzt werden. Dabei kommen z. B. Gassorption, Quecksilberporosimetrie (MIP), Dünnschliff-Mikroskopie oder µ-Computer-Tomographie (µ-CT) zum Einsatz. Da die verschiedenen Verfahren allerdings unterschiedliche Auflösungsgrenzen aufweisen und auf verschiedenen physikalischen Prinzipien beruhen, können die ermittelten ORs für ein Medium stark variieren. Um ein besseres Verständnis für die OR und die Einflüsse der Vergleichsverfahren zu bekommen, wurden 19 verschiedene Sandsteintypen untersucht. Die OR wurde zum einen basierend auf der spezifischen inneren Oberfläche aus der dynamischen Dampfsorption (DVS) und der Gassorption abgeleitet. Zum anderen wurden die Relaxationszeitenverteilungen durch manuelles Anpassen der OR derart in Porengrößenverteilungen umgerechnet, sodass es eine Übereinstimmung mit den Porengrößenverteilungen aus MIP und/oder µ-CT gibt. Die Umrechnung von Relaxationszeitverteilungen in eine Porengrößenverteilung berücksichtigt dabei sowohl fast- als auch slow-diffusion. Insgesamt ergab sich für die Sandsteine ein breites Spektrum an ORs, bei dem die über die innere spezifische Oberfläche ermittelten ORs andere Größenordnungen aufwiesen (< 10 µm/s), als bei dem Vergleich mit MIP oder µ-CT (bis 600 µm/s). Die mit MIP und µ-CT ermittelten Werten lagen dabei um einen Faktor von 1 bis 30 auseinander. Dieser umfangreiche Datensatz, der vier verschiedene Vergleichsverfahren einbezieht, soll neue Erkenntnisse in der Charakterisierung von porösen Materialien (z. B. bezüglich der Oberflächenrauigkeit) und in der Ursache für die starke Variation der OR ermöglichen. Durch das Berücksichtigen von fast- als auch slow-diffusion, können dabei sogar Daten in eine Porengrößenverteilung umgerechnet werden, bei denen das fast-diffusion-Kriterium nach Brownstein und Tarr nicht erfüllt ist. Außerdem ergibt sich aus der Berücksichtigung des slow-diffusion-Regimes ein neues Verständnis für die obere Auflösungsgrenze von NMR. T2 - 82. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Online meeting DA - 07.03.2022 KW - NMR KW - Sandsteine KW - Oberflächenrelaxivität KW - Porengrößenverteilung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544721 UR - https://e-docs.geo-leo.de/handle/11858/9672 DO - https://doi.org/10.23689/fidgeo-5330 AN - OPUS4-54472 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klewe, Tim A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ritzer, Tobias A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Classification of Practical Floor Moisture Damage Using GPR - Limits and Opportunities N2 - Machine learning in non-destructive testing (NDT) offers significant potential for efficient daily data analysis and uncovering previously unknown relationships in persistent problems. However, its successful application heavily depends on the availability of a diverse and well-labeled training dataset, which is often lacking, raising questions about the transferability of trained algorithms to new datasets. To examine this issue closely, the authors applied classifiers trained with laboratory Ground Penetrating Radar (GPR) data to categorize on-site moisture damage in layered building floors. The investigations were conducted at five different locations in Germany. For reference, cores were taken at each measurement point and labeled as (i) dry, (ii) with insulation damage, or (iii) with screed damage. Compared to the accuracies of 84 % to 90 % within the laboratory training data (504 B-Scans), the classifiers achieved a lower overall accuracy of 53 % for on-site data (72 B-Scans). This discrepancy is mainly attributable to a significantly higher dynamic of all signal features extracted from on-site measurements compared to laboratory training data. Nevertheless, this study highlights the promising sensitivity of GPR for identifying individual damage cases. In particular the results showing insulation damage, which cannot be detected by any other non-destructive method, revealed characteristic patterns. The accurate interpretation of such results still depends on trained personnel, whereby fully automated approaches would require a larger and diverse on-site data set. Until then, the findings of this work contribute to a more reliable analysis of moisture damage in building floors using GPR and offer practical insights into applying machine learning to non-destructive testing for civil engineering (NDT-CE). KW - GPR KW - Material moisture KW - Building floor KW - Machine Learning PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607932 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-024-01111-7 SN - 0195-9298 VL - 43 IS - 3 SP - 1 EP - 16 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-60793 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Application of 1H proton NMR relaxometry to building materials - A review N2 - Since nuclear magnetic resonance with focus on 1H protons is highly sensitive to pore filling fluids, it is nowadays often applied for the investigation of porous media. Mainly in materials research and especially in the field of non-destructive testing in civil engineering it is increasingly used. Scientific questions about and based on NMR meanwhile cover a broad spectrum. To give an overview, we have reviewed various studies dealing with the determination of moisture contents and parameters such as the pore-size distribution, surface relaxivity, porosity, etc. In some papers, the monitoring of moisture transport in connection with degradation processes or admixtures was the main objective. In other papers, NMR was used for pore space analysis or even applied on site to assess the state of conservation of cultural heritage. Building materials that have been investigated in the presented studies are for example cement, concrete, woods, sandstones etc. In this paper, short descriptions and the significant results of the reviewed articles are summarized and their measurement problems and discrepancies are pointed out. A special feature of this review article is the concise tabular compilation of determined 𝑇1 and 𝑇2 relaxation times, as well as of surface relaxivity values for various materials and components. Finally, relevant aspects are summed up and conclusions about the increasing potential of NMR relaxometry for investigations of porous building materials are drawn, followed by an outlook about future applications and the need for technical development. KW - NMR relaxometry KW - Building materials KW - Natural stones KW - Relaxation times KW - Surface relaxivities KW - Moisture KW - Pore space characterization PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-521888 DO - https://doi.org/10.1016/j.jmro.2021.100012 N1 - Geburtsname von Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. - Birth name of Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. VL - 6-7 SP - 100012 PB - Elsevier Inc. CY - Amsterdam AN - OPUS4-52188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - Möglichkeiten und Grenzen der zerstörungsfreien Erfassung niedriger Feuchtegehalte in teilgesättigten Sandsteinen mit 1H-NMR N2 - Die zerstörungsfreie Ermittlung der Materialfeuchte in Baustoffen ist für das Bauwesen von großer Bedeutung, denn ein erhöhter Feuchteeintrag kann zu Schimmelbildung, Alkali-Kieselsäure-Reaktionen, Korrosion etc. führen und somit ein hohes Schadenspotential mit sich bringen. Auch wenn zur qualitativen Lokalisierung möglicher Schad- und Risikostellen bereits zahlreiche zerstörungsfreie Verfahren in der Praxis Anwendung finden, besteht ein Mangel an quantitativen Verfahren, die auch bei niedrigen Feuchtegehalten sensitiv sind. Eine Methode zur zerstörungsfreien und quantitativen Bestimmung des Feuchtegehaltes und der effektiven Porosität ist die 1H-Kernspinresonzanzmethode (NMR). Da NMR sensitiv für die molekulare Beweglichkeit von Wasserstoffprotonen ist, lassen sich Informationen über die Bindungsform und -stärke sowie der Umgebung (Porengröße und Mineralzusammensetzung) der Wasserstoffprotonen gewinnen. Obwohl es bereits seit über 20 Jahren mobile NMR-Messeräte gibt, wird NMR heutzutage immer noch weitestgehend im Labor eingesetzt. Dies liegt daran, dass sie aufgrund der verwendeten Permanentmagnete schwer sind und nur äußerst geringe Eindringtiefen ermöglichen. In einer derzeit laufenden Forschungsarbeit wird deshalb ein speziell für Bohrkerne entworfener NMR-Tomograph eingesetzt. Mit seiner minimalen Echozeit von 50 µs lässt sich (abhängig von der Oberflächenrelaxivität) Wasser bis in nanometergroßen Poren erfassen. Um die Sensitivität von NMR bei Teilsättigung zu untersuchen, wurden verschiedene Sandsteinproben in Exsikkatoren mit relativen Luftfeuchten im Bereich von 33 % bis 96 % gelagert. Als Referenzen dienen zum einen das NMR-Signal bei Vollsättigung und zum anderen die Porengrößenverteilung aus Quecksilberporosimetriemessungen (MIP). Um die NMR-Sensitivität zu bewerten, wird die Korrelation der NMR-Amplitude mit den gravimetrisch ermittelten Feuchtegehalten sowie ein Vergleich der Porosität aus NMR und MIP betrachtet. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, dass sowohl die Reduzierung der Wasserfilmdicke als auch die Verkleinerung von Porengrößen zu einer ähnlichen Verkürzung der T2-Relaxationszeit führt. Als Ausblick wird ein Lösungsansatz vorgestellt, bei dem die NMR-Signale mit der Wasserfilmdickenberechnung basierend auf der relativen Luftfeuchte im Material korreliert werden. T2 - 81. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Online meeting DA - 01.03.2021 KW - NMR KW - Sandsteine KW - Porosität KW - Oberflächenrelaxivität KW - Feuchtegehalt PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-522271 DO - https://doi.org/10.23689/fidgeo-3957 N1 - Geburtsname von Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. - Birth name of Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. AN - OPUS4-52227 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Bintz, Thilo A1 - Heyn, R. A1 - Hirsch, H. A1 - Grunewald, J. A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Detailed investigation of capillary active insulation materials by 1H nuclear magnetic resonance (NMR) and thermogravimetric drying N2 - Capillary active interior insulation materials are an important approach to minimize energy losses of historical buildings. A key factor for their performance is a high liquid conductivity, which enables redistribution of liquid moisture within the material. We set up an experiment to investigate the development of moisture profiles within two different interior insulation materials, calcium-silicate (CaSi) and expanded perlite (EP), under constant boundary conditions. The moisture profiles were determined by two different methods: simple destructive sample slicing with subsequent thermogravimetric drying as well as non-destructive NMR measurements with high spatial resolution. The moisture profiles obtained from both methods show good agreement, when compared at the low spatial resolution of sample slicing, which demonstrates the reliability of this method. Moreover, the measured T2-relaxation-time distributions across the sample depth were measured, which may give further insight into the saturation degree of the different pore sizes. In order to explain differences in the moisture profiles between CaSi and EP, we determined their pore-size distribution with different methods: conversion of the NMR T2 relaxationtime distribution at full saturation, mercury intrusion porosimetry and indirect determination from pressure plate measurements. CaSi shows a unimodal distribution at small pore diameters, while in EP, a bi-modal or wider distribution was found. We assume that the smaller pore diameters of CaSi lead to a higher capillary conductivity, which causes a more distributed moisture profile in comparison with that of EP. T2 - NDT-CE CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Insulation material KW - Nuclear magnetic resonance KW - Capillary conductivity KW - Pore-size distribution PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-579172 DO - https://doi.org/10.58286/27205 SN - 1435-4934 VL - 27 IS - 9 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-57917 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Klewe, Tim A1 - Schumacher, K. A1 - Telong, Melissa A1 - Grobla, Lili A1 - Völker, C. A1 - Yared, K. A1 - Kruschwitz, Sabine ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Anwendung von KI für die Materialoptimierung im Bauwesen N2 - Diese Arbeit untersucht den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Materialentwicklung für Beton, mit einem Fokus auf Karbonatisierungswiderstand, CO₂-Reduktion und Kostenoptimierung. Das KI-Tool SLAMD, das auf inverses Materialdesign setzt, konnte in Studien die Entwicklungszeit für Betonmischungen um bis zu 80 % verkürzen. Durch die Integration zusätzlicher 1H-Kernspinresonanz-Daten wurde der Prozess um weitere 40 % beschleunigt. Insgesamt zeigt sich, dass der Einsatz von KI die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Materialentwicklung signifikant steigern kann. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Künstliche Intelligenz (KI) KW - Materialoptimierung KW - Bauwesen PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612949 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 192 EP - 200 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61294 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Ralf A1 - Hille, Falk A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Telong, Melissa A1 - Unger, Jörg F. A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 4: Digitalisierung im Bauwesen N2 - Die Digitalisierung hat sich in vielen Bereichen des Bauwesens durchgesetzt. So sind Planung und Entwurf selbst kleinerer Bauvorhaben heute vollständig digitalisiert. Auch das Monitoring von Bestandsbauwerken ist ohne digitale Datenerfassung, -verarbeitung und -speicherung nicht denkbar. Trotzdem sind Fragen hinsichtlich der strukturierten Speicherung und künftigen Nutzung von Daten noch offen. Einige Aspekte der Digitalisierung wurden im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) in Vorträgen und Veröffentlichungen aufgegriffen und werden im Folgenden zusammengefasst. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Digitalisierung KW - Infrastruktur KW - Structural Health Monitoring KW - Digitaler Zwilling PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 136 EP - 138 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63070 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klewe, Tim A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ritzer, Tobias A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Combining Signal Features of Ground-Penetrating Radar to Classify Moisture Damage in Layered Building Floors N2 - To date, the destructive extraction and analysis of drilling cores is the main possibility to obtain depth information about damaging water ingress in building floors. The time- and costintensive procedure constitutes an additional burden for building insurances that already list piped water damage as their largest item. With its high sensitivity for water, a ground-penetrating radar (GPR) could provide important support to approach this problem in a non-destructive way. In this research, we study the influence of moisture damage on GPR signals at different floor constructions. For this purpose, a modular specimen with interchangeable layers is developed to vary the screed and insulation material, as well as the respective layer thickness. The obtained data set is then used to investigate suitable signal features to classify three scenarios: dry, damaged insulation, and damaged screed. It was found that analyzing statistical distributions of A-scan features inside one B-scan allows for accurate classification on unknown floor constructions. Combining the features with multivariate data analysis and machine learning was the key to achieve satisfying results. The developed method provides a basis for upcoming validations on real damage cases. KW - Radar KW - Material Moisture KW - Non-destructive testing KW - Signal Features KW - Civil Engineering KW - Machine Learning PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-533606 DO - https://doi.org/10.3390/app11198820 VL - 11 IS - 19 SP - 8820 PB - MDPI AN - OPUS4-53360 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - Ermittlung der Porosität von Sandsteinen - Vergleich von Quecksilberporosimetrie, Tauchwägung und NMR N2 - Die Porosität sowie die Porengrößenverteilung (PSD) eines Baustoffs sind wichtige petrophysikalische Eigenschaften, die Transportprozesse im Material beeinflussen und im direkten Zusammenhang mit der Schadensanfälligkeit stehen (Frost-Tau-Schäden, Schäden durch Salzeinträge und sauren Regen). Verfahren zur Ermittlung der Porosität stellen die Quecksilberporosimetrie (MIP), das Prinzip der Tauchwägung nach Archimedes (triple weighing method, TWM) und die Nuklear Magnetische Resonanz (NMR) dar. Das Hauptziel dieser Arbeit ist der Vergleich der drei Methoden für die Porositätsbestimmung. Als Untersuchungsmaterial wurde Sandstein gewählt. Als Baustoff wird Sandstein trotz einer teilweise geringen Festigkeit, aber aufgrund seiner Farbvielfalt häufig für Kulturbauten, Gehwegmaterial und Fassaden eingesetzt. Sandsteine weisen zudem meist eine hohe effektive Porosität (bis zu ca. 30 %) und teilweise breite Porengrößenspektren auf, wodurch Feuchte- und Ioneneinträge begünstigt werden und zu z. B. langfristigen Verfärbungen an Sandsteinfassaden führen können. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Porositäten von 10 verschiedenen Sandsteinen aus Deutschland und Tschechien bestimmt. Für die Untersuchungen mittels TWM und NMR wurden für jede Sandsteinart zwei zylinderförmige Proben unter Unterdruck mit Leitungswasser aufgesättigt. Beim Vergleich der Verfahren liegt der Fokus insbesondere auf NMR und der verwendeten Gerätetechnik, die mit einer minimalen Echozeit von 50 µs ein Wasserstoffsignal in Sandsteinen aus bis zu ca. 2 nm kleine Poren erfassen kann. Darüber hinaus wird das Auflösungsvermögen von MIP und NMR bezüglich der Poren- bzw. Poreneingangsgrößen diskutiert. Für den Vergleich von NMR und MIP werden an ausgewählten Sandsteinproben ebenfalls die zusätzlich ermittelten PSD in Korrelation zueinander gebracht. Erste Ergebnisse zeigen eine gute Korrelation von NMR- und TWM-Daten, aber teilweise starke Abweichungen zu den mit MIP bestimmten Porositäten. Ergebnisse zu den PSD zeigen teilweise nahezu identische Kurvenverläufe. Jedoch ist die Abschätzung des Umrechnungsfaktors für die NMR-Daten ohne Hinzuziehen von zusätzlichen Referenzverfahren wie Röntgen-Computer-Tomographie oder Spektral Induzierte Polarisation teilweise sehr schwierig. T2 - Bauwerksdiagnose CY - Berlin, Germany DA - 13.02.2020 KW - NMR KW - Porosität KW - Sandsteine KW - Quecksilberporosimetrie KW - Tauchwägung PY - 2020 N1 - Geburtsname von Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. - Birth name of Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. AN - OPUS4-50405 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Munsch, Sarah Mandy T1 - Ermittlung des Flüssigwasseranteils an voll- und teilgesättigten Sandsteinen mittels 1H-NMR und Hygrometrie N2 - Da Feuchte insbesondere in Form von Flüssigwasser ein hohes Schadenspotential für Baustoffe und Konstruktionen darstellt, finden zerstörungsfreie Verfahren wie die Kernspinresonanz (NMR) zunehmend Einsatz im Bauwesen. Auch wenn zur qualitativen Lokalisierung möglicher Schad- und Risikostellen bereits zahlreiche zerstörungsfreie Verfahren in der Praxis Anwendung finden, so besteht beispielweise bei der Porenraumcharakterisierung und dem Verständnis von Feuchtetransportmechanismen weiterhin Forschungsbedarf. Eine besondere Herausforderung stellt in diesem Zusammenhang die (ortsaufgelöste) Erfassung und Quantifizierung von Feuchteverteilungen bei Teilsättigung dar. Mittels 1H-NMR lassen sich der Wassergehalt sowie die Relaxationszeiten der Wasserstoffprotonen in Abhängigkeit von ihrer Bindungsart und der Porenumgebung messen. In vollgesättigten porösen Baustoffen kann somit das NMR-Signal als Porengrößenverteilung interpretiert werden. Da aber in der Praxis nur selten bis nie vollgesättigte Zustände vorliegen, befasst sich eine laufende Forschungsarbeit mit dem Verständnis der NMR-Signale teilgesättigter Porensysteme, die teilweise multimodale Porengrößenverteilungen aufweisen. Im Rahmen dieser Arbeit werden insgesamt 19 Sandsteine aus Deutschland, Tschechien und Italien sowohl im voll- als auch im teilgesättigten Zustand mit NMR untersucht. Definierte teilgesättigte Zustände werden durch Aufsättigen der Proben in Exsikkatoren mit verschiedenen relativen Luftfeuchten (z. B. 33 %, 75 %, 96%) erzeugt. Die Regulierung der Luftfeuchten erfolgt mit Hilfe von gesättigten Salzlösungen. Als Ergebnis wird die Veränderung der Signalamplitude und der T2-Relaxationszeitenverteilungen in Abhängigkeit von dem Feuchtezustand näher betrachtet. Des Weiteren erfolgt die Berechnung des Flüssigwasseranteils bzw. der adsorbierten Wasserfilmdicke einzelner Poren aus der mit Quecksilberporosimetrie bestimmten Porengrößenverteilung und der Annahme einer Porengeometrie (z.B. Schlitz-, Zylinderpore, etc.). Am Ende dieser Arbeit soll der Zusammenhang des NMR-Signals (Amplitude und Relaxationszeiten) mit dem Porensättigungsgrad in einem Porensystem mit multimodaler Porengrößenverteilung bei Teilsättigung aufgezeigt werden. T2 - Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Online meeting DA - 18.05.2020 KW - NMR KW - Sandstein KW - Flüssigwasser KW - Teilsättigung KW - Hygrometrie PY - 2020 N1 - Geburtsname von Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. - Birth name of Munsch, Sarah Mandy: Nagel, S. M. AN - OPUS4-50861 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bintz, Thilo A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Non-destructive Testing for the Determination of Durability-Relevant Material Properties of Clinker-Reduced Building Materials N2 - In the quest to combat climate change, the construction industry, heavily reliant on cement-based materials, faces scrutiny due to significant CO2 emissions, mainly from clinker production. To address this, there’s a need to strategically reduce clinker content in cement. However, these new formulations must meet the same requirements as the original ones, so their durability must be investigated. In this study, we determined material parameters that enable an assessment of moisture and ion transport. These methods offer advantages over conventional approaches, including non-destructiveness, reduced measurement time, simplified setup, enhanced resolution, and improvement of detection limits. Our investigation utilizes NDT techniques, using 1H NMR relaxometry for moisture transport and LIBS for ion transport in various clinker-reduced materials. The NMR tomograph provides spatial insights into internal moisture transport, correlated with weight change assessments for the capillary transport coefficient. Additionally, based on NMR relaxometry data the chloride diffusion coefficient is estimated. Chloride migration tests are performed, and results are evaluated using LIBS and indicator tests for the chloride migration coefficient. Our findings highlight NMR relaxometry and LIBS advantages over conventional methods, showcasing superior spatial resolution, non-destructiveness, and, in some cases, expedited results with independence from the formulation of the cement matrix. Thus, these new methods can be used to test the durability of new, more heterogeneous cementbased building. T2 - Rilem Spring Convention 2024 CY - Milano, Italy DA - 10.04.2024 KW - NMR relaxometry KW - LIBS KW - Clinker reduced cement KW - Durability parameters PY - 2025 SN - 978-3-031-70281-5 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-031-70281-5_48 VL - 56 SP - 426 EP - 434 AN - OPUS4-61824 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nerger, Deborah T1 - Impact damage characterization at RC plates with planar tomography and FEM N2 - Prediction of dynamic effects of reinforced concrete structures under impact loading is a technical challenge. This is a consequence of the great variability of the physical properties resulting from the wide adaptability of reinforced concrete and a consequence of the wide range of impact loading. Experiments and numerical investigations are normally used on a small scale to address the problem. In this paper, impact tests on reinforced conrete plates with the lateral dimensions of 1.5 m x 1.5 m and a thickness of 30 cm are presented. In bending reinforcement, besides the velocity two properties are varied, the diameter and the spatial distribution of the rebars. Experiments are performed at the Otto-Mohr-Laboratory of the Institute of Concrete Structures of the Technische Universit¨at Dresden. Due to the accelerated fall of the impactor the velocity ranges between 20 and 70 m/s. In addition to the measured quantities such as bearing forces, accelerations are also measured at 4 different positions on and under the plate, as well as the deflection at several positions. The measured data are used for the analysis of the damage form and the numerical examinations with the program Ansys Autodyn and the material model after Drucker-Prager. Numerical investigations support the tests, with detailed analysis of individual effects. These numerical computations and the planar tomographic investigations were carried out at BAM in Berlin. With the help of planar tomographic evaluation, the damaged structure is made visible and compared with the numerical results. Influences of the bending reinforcement are explained on the basis of damage evaluation in the local area and on selected measured values. In addition to the test evaluation, the tomographic and numerical methods are presented. T2 - XI International Conference on Structural Dynamics (EURODYN 2020) CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Post-impact evaluation KW - Damage characterization KW - Planar tomography KW - Drucker-Prager KW - Ansys Autodyn PY - 2020 AN - OPUS4-51768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -