TY - GEN A1 - Budnik, J. A1 - Betz, T. A1 - Fromm, A. A1 - Gerdes, A. A1 - Gerlach, J. A1 - Götz, M. A1 - Hintzen, W. A1 - Hüttl, R. A1 - Kämpfer, W. A1 - König, A. A1 - Kühner, S. A1 - Lohaus, L. A1 - Meng, Birgit A1 - Neumann, T. A1 - Patzer, M. A1 - Schaab, A. A1 - Schauerte, J. A1 - Siebert, B. A1 - Stephan, D. A1 - Tebbe, H. A1 - Wagner, J.-P. ED - Siebert, B. T1 - Chemischer Angriff auf Betonbauwerke - Bewertung des Angriffsgrads und geeignete Schutzprinzipien N2 - In verschiedenen Bereichen des Betonbaus ist Beton einem chemischen Angriff von außen ausgesetzt, der die Dauerhaftigkeit des betreffenden Bauteils bzw. des gesamten Bauwerks beeinträchtigen kann. Für einen chemischen Angriff in natürlichen Böden und Grundwässern bestehen normative Vorgaben in DIN 4030-1 [R10] bzw. DIN 1045-2 [R19], um den Angriffsgrad anhand der Art und Konzentration der angreifenden Stoffe in Expositionsklassen XA1 (schwach angreifend) bis XA3 (stark angreifend) einzustufen. Hinsichtlich weiterer maßgeblicher Einflussfaktoren wird an dieser Stelle nicht näher differenziert, ob und inwieweit die Regelungen für Böden und Grundwässer auch auf andere Bereiche mit chemischem Angriff auf Beton zu übertragen sind, ist stets im Einzelfall zu überprüfen. Ebenfalls sind die zu treffenden Maßnahmen über die Vorgaben der DIN EN 206-1/DIN 1045-2 [R19] hinaus anwendungsspezifisch festzulegen. Der Hauptausschuss Baustofftechnik (HABT) des DBV hat daher den Arbeitskreis "Chemischer Angriff auf Beton" beauftragt, dieses Merkblatt zu erarbeiten, das Hilfestellung bei der Bewertung einer projektspezifischen chemischen Angriffssituation auf Beton sowie bei der Planung und Ausführung von Schutzprinzipien leisten soll. KW - Beton KW - Betonangriff KW - Dauerhaftigkeit KW - Säureangriff KW - Sulfatangriff PY - 2014 SP - 1 EP - 101 PB - Eigenverlag Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e. V. CY - Berlin AN - OPUS4-44662 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prewitz, Marc A1 - Müller, Ralf A1 - Marotzke, Christian A1 - Holtappels, Kai T1 - Characterization of glass capillary storage modules considering permeability and mechanical stress via finite elements N2 - Glass capillaries are potential candidates for long term hydrogen storage under high pressure. Burst pressure strongly drops with surface damaging, a polymer coating is needed. The aim is to study stress distribution within single coated glass capillaries sealed to metal fittings T2 - 88. Glastechnische Tagung DGG – ACerS GOMD 2014 CY - Aachen, Germany DA - 25.05.2014 KW - Burst test KW - Hydrogen storage KW - Polymer coating PY - 2014 AN - OPUS4-35784 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Madia, Mauro A1 - Zerbst, Uwe A1 - Beier, H.T. T1 - A model for the determination of the fatigue life in technical alloys containing large and small defects N2 - The determination of the fatigue life in technical alloys containing large and small defects must rely on a propagation model which accounts for short and long crack growth. Recently an analytical model which incorporates propagation in the short crack regime and plastic correction for the crack driving force has been presented by two of the authors. This work is intended to show further validation of the model, taking into account data sets for different materials with different testing conditions. Despite the assumptions about missing parameters, the value of which had to be taken from the literature, the predictions showed a fairly good approximation of the fatigue lives. A possible interpretation of the results in terms of multiple crack initiation and propagation at higher loads is proposed. T2 - EFC20 - 20th European conference on fracture CY - Trondheim, Norway DA - 30.06.2014 KW - Fatigue strength KW - Crack propagation KW - Short cracks PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-311961 DO - https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.06.082 SN - 2211-8128 VL - 3 SP - 493 EP - 498 PB - Curran CY - Red Hook, NY, USA AN - OPUS4-31196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Lange, Thorid T1 - Validierung der Oberflächenbehandlung für hochfeste Klebverbindungen und Beschichtungen als durchgehendes Mehr-Proben-Konzept in den Schritten Reinigung, Vorbehandlung, Klebung und Prüfung der Verbundfestigkeit "OKTETT - Acht auf einen Streich" N2 - Aus der Möglichkeit mittels Zentrifugentechnologie bis zu 8 Proben gleichzeitig einer Zugprüfung unter wirklich identischen Bedingungen, schnell über einfaches Einstecken der Proben und unter Ausschluss jeglicher Querkräfte, zu unterziehen , ergab sich für Klebverbindungen erstmals die Möglichkeit einer statistisch abgesicherten Prüfung identischer bzw. einer vergleichend bewertenden Prüfung unterschiedlicher Verbundsysteme. Es war deshalb naheliegend, auch das Aufkleben der Prüfstempel unter möglichst identischen Bedingungen und ebenfalls frei von Querkräften im OKTETT durchzuführen. Außerdem sind beim durchgehenden Handling im OKTETT die identische Vorbehandlung vor dem Kleben, identische Transferzeiten und -bedingungen zwischen den verschiedenen Prozessschritten, eine weitgehend gleichartige Klebstoffaufbereitung und -applikation sowie die bessere Einhaltung von gleichen Verarbeitungs- und Aushärtezeiten der Klebstoffe vor der Prüfung der Verbundfestigkeit für jeweils 8 Proben sichergestellt. Im Ergebnis dieser Überlegungen stellte sich schnell heraus, dass das Mehr-Proben-Kleben unter identischen Bedingungen für in Grenzen unterschiedliche Verbundsysteme eine ungelöste Aufgabenstellung ist. KW - Zentrifugentechnologie KW - Mehr-Proben-Handling KW - Ranking und Statistik KW - Verbundfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2014 N1 - Das Dokument unterliegt der Vertraulichkeit und kann nicht zugänglich gemacht werden Projektlaufzeit: 01.10.2014 bis 30.09.2014 The document is subject to confidentiality restrictions and cannot be made accessible Project runtime: 01.10.2014 to 30.09.2014 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-50429 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Online Monitoring of Reaction Forces and Stresses in Welded Components N2 - Today’s light weight design trends lead to a growing application of high-strength structural steels (yield strength ≥ 690 MPa). The mechanical properties of the weld and the component safety have to meet the increased requirements of these steel grades. However, high residual stresses in welded components are detrimental to their safety and integrity. Analyses concerning weld stresses in high-strength steels welded under component related restraint conditions revealed that heat control significantly affects global and local stresses. This occurs especially in highly restrained joints due to superimposing local and global stresses and may cause crack-critical stress-levels. In this study weld tests were performed with plates of high-strength steel in a special test facility. The experimental setup allowed transferring defined restraint conditions to the test welds similarly to real components. Temperature and reaction forces due to restraint were observed online while welding and cooling of multilayer-component MAG-welds. Mobile X-ray diffraction was used for local stress determination in the weld seam areas of the restrained specimens. It was found that interpass temperature has a major influence on the local and global welding forces and stresses. Thus, among the analysed results especially transverse residual stresses of the heat affected zone were strongly affected. T2 - The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation CY - Osaka, Japan DA - 26.11.2014 KW - Residual Stress KW - GMA welding KW - High-strength steel PY - 2014 VL - 2014, Volume 1 SP - 115 EP - 116 PB - Joining and Welding Research Institute, Osaka University CY - Osaka AN - OPUS4-47716 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pfretzschner, Beate A1 - Griesche, Axel T1 - Hydrogen in blistered iron visualized in 3D by neutron tomography N2 - Presented are neutron tomographies on hydrogen charged iron samples. T2 - RACIRI Summerschool CY - Sellin, Germany DA - 22.08.2015 KW - Eisen KW - Neutronenradiographie KW - Wasserstoff PY - 2014 AN - OPUS4-47786 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Kurzdarstellung der Projektergebnisse - Einfluss der Wärmeführung auf die Eigenspannungsausbildung und Kaltrisssicherheit in geschweißten Konstruktionen aus hochfesten Feinkornbaustählen - IGF-Vorhaben IGF-Nr. 17267 N (P 922) N2 - Aus wirtschaftlichen, konstruktiven sowie ästhetischen Aspekten werden moderne Stahlbaukonstruktionen immer schlanker und leichter ausgeführt. Dazu werden zunehmend hochfeste Feinkornbaustähle mit Dehngrenzen ≥ 690 MPa eingesetzt, wodurch eine Gewichtsreduzierung von 30 % bis 50 % und eine Kostenersparnis von 5 % bis 15 % erreicht werden kann. Das Potential hochfester Feinkornbaustähle ist unter Beachtung der heutigen Richtlinien und Regelwerke jedoch nicht ohne weiteres nutzbar. Durch das Forschungsvorhaben wurde der Einfluss der Wärmeführung auf die Eigenspannungsausbildung und Kaltrissbildung unter Berücksichtigung realitätsnaher Steifigkeitsbedingungen untersucht. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wurde ein Beitrag zur Verbesserung der Verarbeitungsrichtlinien erarbeitet, welche dem Verarbeiter eine sichere schweißtechnische Verarbeitung bei verbesserter Ausnutzung der Materialeigenschaften ermöglicht. Vor allem die Tragfähigkeit und die Sicherheit der Schweißverbindung bestimmen die Bemessung der Konstruktion und somit den nachhaltigen und ökonomischen Einsatz dieser Güten. Der Zusammenhang zwischen der Höhe der entstehenden Eigenspannungen und der Wärmeführung in realen Konstruktionen ist zurzeit nur qualitativ überschaubar und führt zu einer eher konservativen Auslegung heutiger Schweißkonstruktionen. Die wirtschaftliche Verarbeitung hochfester Stähle wird neben dem Erreichen anforderungsgerechter mechanischer Eigenschaften im Schweißnahtbereich vor allem durch die Vermeidung von Kaltrissen bestimmt. Die diesbezüglichen Empfehlungen in den geltenden Regelwerken beruhen jedoch vornehmlich auf Erkenntnissen aus Laborschweißungen an Kleinproben unter freier äußerer Schrumpfung. Die Hauptursachen für die Entstehung von Eigenspannungen wie inhomogene, lokale Erwärmung und Abkühlung der schweißnahtnahen Bereiche und insbesondere die konstruktive Schrumpfbehinderung infolge umgebender Montagegruppen werden damit jedoch nicht abgebildet. Der Einfluss der Wärmeführung, insbesondere der lokalen Vorwärmung, auf die Eigenbeanspruchung einer Konstruktion ist derzeit weitgehend unbekannt. Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Einfluss der Wärmeführung auf die Eigenspannungsausbildung in geschweißten Konstruktionen zu quantifizieren sowie Aussagen zur Beeinflussung und Absenkung der Eigenspannungen und somit der Gesamteigenbeanspruchung von Schweißkonstruktionen zu erarbeiten. Dazu wurden durch die sukzessive Steigerung des Einspanngrades der Zusammenhang zwischen Wärmeführung und resultierender Eigenspannung unter zusätzlicher Schrumpfbehinderung geklärt. Ferner wurde die Übertragbarkeit der den Regelwerken zugrundeliegenden Kleinprobenergebnisse auf reale Konstruktionen untersucht. Mithilfe systematischer Klein- und Großlastschweißversuche an definiert schrumpfbehinderten Proben konnte der Einfluss der Wärmeführung sowohl auf die lokalen nahtnahen Eigenspannungen als auch globale Eigenbeanspruchungen durch Reaktionsspannungen analysiert werden. Es zeigte sich, dass eine Reduktion der lokalen Eigenspannungen und der Eigenbeanspruchung von geschweißten Konstruktionen durch eine geringere Wärmeeinbringung möglich ist. Eine Absenkung der Zwischenlagentemperatur erwies sich dabei unter anderem als besonders günstig. Damit ist es möglich vorhandene Wärmeführungskonzepte für hochfeste Stähle zu optimieren und dadurch die Kaltrissbildung zu vermeiden. KW - MAG-Schweißen KW - Eigenspannungen KW - Hochfester Stahl KW - Kaltrisssicherheit PY - 2014 SP - 1 EP - 2 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59256 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg A1 - Scherer, Florian A1 - Scholz, Irene A1 - Schönfelder, Thorsten T1 - The residual strength of breathing air composite cylinders towards the end of their service life - A first assessment of a real-life sample N2 - Emergency response units increasingly use pressure cylinders made from fibre composites for breathing air as elements of personal protective equipment (PPE). Such applications expose the composite cylinders to harsh temperature and handling conditions. At least in Europe, standards have been used for certifying PPE, which are designed and mandatory for the approval of pressure receptacles for the transport of dangerous goods. Therefore, service conditions specific to PPEs are not accounted for in these standards. In this paper, BAM (Federal Institute for Materials Research and Testing) investigates the residual safety of a composite cylinder design at the end of their designated service life of 15 years. The cylinders (test pressure PH 450 bars; 6.8 Litres) are of one design type with aluminium liner and fully wrapped with carbon fibres, which is commonly considered a “Type III” cylinder. All cylinders were used as PPE by the Berlin fire department and randomly picked in three samples of 25 cylinders each before tested. At BAM, the cylinder samples underwent hydraulic load cycle tests (LCT), conventional burst tests (BT) and so called slow burst tests (SBT). A concept for quantification of strength degradation already introduced by BAM was applied. This concept is based on a probabilistic assessment of the average strength and scatter of each sample of cylinders. The strength distributions of the used PPEcylinders is shown and analysed. Some unexpected effects are shown and a refinement of the statistical assessment is introduced. T2 - ASME 2014 Pressure Vessels and Piping Conference CY - Anaheim, CA, USA DA - 20.07.2014 KW - Composite KW - Assessment KW - Cylinder KW - Residual strenght PY - 2014 SN - 978-0-7918-4603-2 SP - PVP2014-28168, 1 EP - 9 AN - OPUS4-40173 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schartel, Bernhard ED - D'Amore, A. ED - Acierno, Domenico ED - Grassia, L. T1 - Nanotechnology finding its way into flame retardancy N2 - Nanotechnology is one of the key technologies of the 21st century. The exploitation of 'new' effects that arise from materials structured on the nano-scale has also been proposed successfully for flame retardancy of polymers since the end of the 90s. Of all of the approaches these include, at this time the use of nanocomposites offers the best potential for industrial application, also some other ideas are sketched, such as using electrospun nanofibers mats or layer-by-layer deposits as protection coatings, as well as sub-micrometer multilayer coatings as effective IR-mirrors. The general phenomena, inducing a flow limit in the pyrolysing melt and changing the fire residue, are identified in nanocomposites. Key experiments are performed such as quasi online investigation of the protection layer formation to understand what is going on in detail. The flame retardancy mechanisms are discussed and their impact on fire behaviour quantified. With the latter, the presentation pushes forward the state of the art. For instance, the heat shielding is experimentally quantified for a layered silicate epoxy resin nanocomposite proving that it is the only import mechanism controlling the reduction in peak heat release rate in the investigated system for different irradiations. The flame retardancy performance is assessed comprehensively illuminating not only the strengths but also the weak points of the concepts. Guidelines for materials development are deduced and discussed. Apart from inorganic fillers (layered silicate, boehmite, etc.) not only carbon nanoobjects such as multiwall carbon nanotubes, multilayer graphene and graphene are investigated, but also nanoparticles that are more reactive and harbor the potential for more beneficial interactions with the polymer matrix. T2 - Times of polymers (TOP) and composites 2014 - 7th international conference on times of polymers (TOP) and composites CY - Ischia, Italy DA - 2014-06-22 KW - Nanotechnology KW - Flame retardancy KW - Nanocomposites KW - Fire behavior KW - Layered silicate KW - Graphene KW - Nanotubes KW - Nanofibers KW - Flammability KW - Cone calorimeter PY - 2014 SN - 978-0-7354-1233-0 DO - https://doi.org/10.1063/1.4876766 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings VL - 1599 SP - 14 EP - 17 PB - AIP Publishing CY - Melville, New York AN - OPUS4-30994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dittrich, Bettina A1 - Wartig, K.-A. A1 - Mülhaupt, R. A1 - Schartel, Bernhard T1 - Flame-retardancy properties of intumescent ammonium poly(phosphate) and mineral filler magnesium hydroxide in combination with graphene N2 - Thermally reduced graphite oxide (TRGO), containing only four single carbon layers on average, was combined with ammonium polyphosphate (APP) and magnesium hydroxide (MH), respectively, in polypropylene (PP). The nanoparticle's influence on different flame-retarding systems and possible synergisms in pyrolysis, reaction to small flame, fire behavior and mechanical properties were determined. TRGO has a positive effect on the yield stress, which is decreased by both flame-retardants and acts as a synergist with regard to Young's modulus. The applicability and effects of TRGO as an adjuvant in combination with conventional flame-retardants depends strongly on the particular flame-retardancy mechanism. In the intumescent system, even small concentrations of TRGO change the viscosity of the pyrolysing melt crucially. In case of oxygen index (OI) and UL 94 test, the addition of increasing amounts of TRGO to PP/APP had a negative impact on the oxygen index and the UL 94 classification. Nevertheless, systems with only low amounts (≤1 wt%) of TRGO achieved V-0 classification in the UL 94 test and high oxygen indices (>31 vol%). TRGO strengthens the residue structure of MH and therefore functions as a strong synergist in terms of OI and UL 94 classification (from HB to V-0). KW - Graphene KW - Intumescence KW - Ammonium polyphosphate KW - Magnesium hydroxide KW - Synergy KW - Polypropylene PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-320685 DO - https://doi.org/10.3390/polym6112875 SN - 2073-4360 VL - 6 IS - 11 SP - 2875 EP - 2895 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-32068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -